TALAŞ FORMUNA BAĞLI OLARAK 7075 Al ALAŞIMININ İŞLENEBİLİRLİK PARAMETRELERİNİN UYGUNLUĞUNUN TESPİT EDİLMESİ

Transkript

1 TALAŞ FORMUNA BAĞLI OLARAK 7075 Al ALAŞIMININ İŞLENEBİLİRLİK PARAMETRELERİNİN UYGUNLUĞUNUN TESPİT EDİLMESİ Hasan KAYA, Kocaeli Üniversitesi, KOCAELİ Abdulkadir CENGİZ, Kocaeli Üniversitesi, KOCAELİ Mehmet UÇAR, Kocaeli Üniversitesi, KOCAELİ ÖZET Bu çalışmada, C sıcaklıkta 1, 6, 12, 24 saat sürelerinde yaşlandırma işlemine tabi tutulmuş 7075 alüminyum alaşımının talaşlı işlenebilirliği incelenmiş ve elde edilen talaş formlarına göre en uygun işlenebilirlik parametrelerinin belirlenmesine çalışılmıştır. Deneylerde, torna tezgahı kullanılmış olup, kesme hızı, devir sayısı ve malzeme çapı gibi parametreler değiştirilerek talaş kaldırma esnasında oluşan sıcaklık değişimleri, kesici takımda oluşan aşınma ve talaş formları incelenmiştir. Deneyler sonucunda, uygulanan işlenebilirlik parametrelerine bağlı olarak; helisel, karışık, burgu ve şerit olmak üzere dört tip talaş elde edilmiştir. Helisel talaş formunda yüzey bitirme işlemleri, yüzey kalitesi açısından son derece uygun iken diğer talaş formları için düşük yüzey kalitesi gözlenmiştir. Anahtar Kelimeler: 7075 Al, işlenebilirlik, talaş tipleri, ısıl davranış. ABSTRACT In this study, machinability of 7075 aluminum alloy was aged at a temperature of C for 1, 6, 12, 24 hours and was investigated and obtained by chip form to determine the most appropriate parameters of machinability was tried. During experiments, lathe was used, parameters such as cutting speed, rotation speed and material diameter were changed to explore by during the machining on temperature changes, wearing on the cutting tool and chip forms. As a result of experiments were applied to depend on the machinability parameters; to helical, mixed, drill and strip were obtained four types chips. Surface finishing in helical chip form while extremely convenient in terms of surface quality for another chip forms lower surface quality was observed. Keywords: 7075 Al, machinability, chip forms, heat treatment. 77

2 1.GİRİŞ İşlenebilirlik talaşlı imalat için önemli bir kavramdır. Talaşlı işlenebilirlik proses ve malzemeyi birlikte ihtiva eden bir sistem özelliği olarak düşünülmelidir. Malzemeleri işlenebilirlik açısından genel bir sıralamaya koymak mümkün değildir. Genellikle biçimlendirme ve diğer çeşitli şekillendirme proseslerinde talaşlı işlem çalışmaları gerekmektedir [Seker U, Kurt A, Ciftci I., 2002]. İşlenebilirlik bu anlamda, malzemelerin daha kolay ve daha az maliyet ile işlenebilmesi konusunda yardımcı olmaktadır. Özellikle kesici takım için; takım ömrü, işlenen parçadaki yüzey kalitesi ve kesme hızı optimum değerleri konusunda yardımcı olmaktadır. Malzemenin sertliği, sünekliği, yüzey gerilmeleri, iç yapıdaki alaşım metalinin türü, işleme öncesi malzemenin geçirdiği ısıl işlem gibi unsurlar işlenebilirliği etkiler. Tornalama işlemleri talaşlı imalatın büyük bir kısmını içermektedir. İdeal talaşlı işleme özelliklerinin sağlanmasında, malzemenin mekanik özelliklerinin yanında kesme hızı ve kesici uç geometrisi gibi işleme parametreleri etkili olmaktadır [Aydın, B., Özçatalbaş, Y., 2002, Trent, E.M., 1998, Metals Park, Volume III, 1967]. Talaşlı işlem özelliklerinin ideal oranlarda sağlanabilmesi amacıyla, malzemenin kesme hızlarına, kesici uç geometrilerine ve mekanik özelliklerine dikkat edilmelidir [American Society for Metals, 1967, Özçatalbaş Y, Aydın B., 2006]. Alüminyumun en geniş kullanım alanları denildiğinde, askeri amaçlı hafif zırhlı araçlar, deniz botları, yolcu ve askeri uçaklar, otomobil saçları ve motor blokları, pek çok irili ufaklı endüstriyel makine parçaları akla ilk gelenler arasında yer almaktadır [European Standard EN 50183, 2000, Davies,G., 1988]. Yoğunluk oranına bağlı olarak yüksek direnci amacıyla, havacılık endüstrisinde oldukça geniş uygulama alanlarına sahip olan alüminyum alaşımları [Zhao T, Jiang Y., 2008], son yıllarda havacılık endüstrisinde ısı davranışları konusunda da dikkate değer bir davranış göstermiştir. Isıl işleme bağlı olarak yüksek dayanım özellikleri sergileyen alüminyum alaşımları içerisinde 7XXX serisi 7075 Al alaşımları dikkati çekmektedir. [R. Clark Jr, B. Coughran, I.Traina, A.Hernandez, T.Scheck, C.Etuk, J.Peters, E.W.Lee, J.Ogren, O.S.Es-Said., 2005]. 7xxx serileri içerisinde çinko %1-8 arasındaki miktarı ile temel alaşım elementini içerir ve daha ufak yüzde oranlarında magnezyum ikinci sırada bulunur. Bu iki alaşım çifti ısıya dayanıklı ve çok yüksek dayanımlara sahip bir alaşımı oluştururlar. Genellikle diğer elementler, bakır ve krom gibi çok ufak miktarlarda bulunmaktadır. 7xxx serisi alaşımlar, hava çerçevesi yapıları, hareketli cihazlar ve diğer oldukça yüksek gerilime maruz parçalarda kullanılmaktadırlar [ASM Handbook, 1990] Al alaşımları için T6 temper sıcaklığı optimal sıcaklık davranış olarak sayılmaktadır [ 2010]. Bu ısıl davranış, C de 1 saatlik solüsyon uygulaması gerektirir. Solüsyon uygulaması ardından 78

3 suda hızlı soğutma ve son olarak ta çeşitli süreler için yaşlandırma sertleştirmesi yapılır Al T6 alaşımları için, en sık ve geniş olarak kullanılan yöntem bu şekilde olmaktadır. Sunulan çalışmada, talaşlı imalat endüstrisinde özel bir kullanım alanına sahip olan 7075 Al alaşımının yaşlandırma ısıl işlemine bağlı olarak, talaşlı işleme özellikleri ve elde edilen talaş formlarına göre etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. 2. MALZEME VE DENEYSEL ÇALIŞMA Bu çalışmada, 50mm çapında, 1000mm uzunluğunda 7075Al alaşımlı silindirik malzeme kullanılmıştır. Ticari saflıkta 7075 Al malzemesi başlangıç numunesi olarak kullanılmıştır. Silindirik malzeme; 150mm uzunluklarında kesilerek deneysel çalışmalarda kullanılması amacıyla 5 adet iş parçası elde edilmiştir. İş parçalarından ilki referans numunesi olarak alınmıştır. Referans numunesi C sıcaklıkta 2 saat ısıl işleme tabi tutulmuş olup soğutulması yine fırın atmosferinde yapılmıştır. Diğer ısıl işlemler ise; sırası ile 1, 6, 12 ve 24saat sürelerinde C sıcaklıkta fırında bekletilerek solüsyona alınmış ve ardından oda sıcaklığındaki suda soğutulmuştur. Yaşlandırma işlemi biten malzemelerin sertlik testleri yapılmıştır. Soğutma işlemleri bitip yaşlandırılan malzemeler torna tezgahında 314, 220, 137, 104, 66 ve 42 m/dak lık kesme hızında işlenebilirlik testlerine tabi tutulmuştur. İşlenebilirlik testleri için uç açısı 7 0 olan Böhler tarafından CCGT geometrisine sahip kesici takım kullanılmıştır. Kesme derinliği 1,2mm, ilerleme ise 0,2mm olarak her numune için standart değer olarak alınmıştır. İşlenebilirlik çalışmasında, işleme anında oluşan kesici takım ve numune arasındaki sıcaklık değerleri Flir marka termal kamera ile yapılmıştır. Her bir numuneye ait talaş kesitleri, işleme sonunda alınarak uygun talaş kesitinin belirlenmesi için karşılaştırmaları yapılmıştır. Kesici takımda oluşan aşınma ve yapışma görüntüleri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar termal kamera sonuçları ile karşılaştırılarak talaş formlarının 7075 Al alaşımlarının işlenebilirlik parametrelerindeki etkisine dair bir yaklaşımda bulunulmuştur. 3. DENEY SONUÇLARI VE TARTIŞMA 3.1. Metalurjik parametrelerin etkisi Isıl davranış, 7xxx serisi Al döküm malzemelerin işlenebilirliği ve mekanik özelliklerinin zenginleştirilmesinde kullanılan en önemli kontrol faktörlerinden biridir [LI Jin-feng, PENG Zhuo-wei, LI Chao-xing, JIA Zhi-qiang, CHEN Wen-jing, ZHENG Zi-qiao., 2008]. Sertlik, alaşımın işlenebilirlik kabiliyetinin belirlenmesinde en önemli metalurjik parametrelerden biridir. Aslında, Al alaşımları, diğer pek çok metal ve alaşımlarından farklıdır. Öyle ki alüminyumun işlenebilirliği genellikle sertlik olarak artış gerektirir [Jorstad J.,1980]. Şekil 1 79

4 de referans numunesi ve farklı sürelerde yaşlandırılmış iş parçalarının sertlik grafikleri verilmiştir Al alaşımının sertliği referans numunesinde 102 HV iken, bu değer 1 saat yaşlandırma etkisi ile 211 HV lik bir sertlik değerine ulaşmıştır. Yaşlandırma sıcaklığı C olup, en yüksek sertlik değeri şekil 1 de gösterildiği gibi 1 saatlik yaşlandırma süresinde elde edilmiştir. 6 saatlik, 12 saatlik ve 24 saatlik yaşlandırma sürelerinde ise sırasıyla HV sertlik değerleri elde edilmiştir. 7XXX serisi Al alaşımlarının yüksek dayanım kazanması ve bu dayanımı muhafaza etmesi için, ısıl davranışlarına dikkat edilir. Chen ve arkadaşları[chen Kang-hua, ZHANG Zhuo, LIU Hong-wei, LI Song, HUANG Lan-ping, 2003, CHEN Kang-hua, HUANG Lan-ping., 2003] ile Huang ve arkadaşları [HUANG L P, CHEN K H, LI S, SONG M., 2007, HUANG Lan-ping, CHEN Kang-hua, LI Song, LIU Hongwei., 2005] yüksek sıcaklıkta ön ısıtma olarak isimlendirdikleri yaşlandırma işlemini yapmışlar ve çalışmaları sonucunda malzemenin daha yüksek dayanımlar kazandığını belirtmişlerdir. Campbell ve arkadaşları ise yaptıkları 7XXX serisi malzeme üzerindeki çalışmalarında, iş parçalarının sertleştirilmesinde ısıl işlemlerin yanı sıra kesme hızının da deformasyon katmanları oluşturarak, sertliğin artışında bir ilişki teşkil ettiğini belirtmişlerdir [C.E. Campbell, L.A. Bendersky, W.J. Boettinger, R. Ivester., 2006]. Sertlik değerinde oluşan artışın 7xxx serisi Al-Zn-Mg alaşımlarında çözündürme ısıl işlemi ve su verme işlemi sonrasında uygulanan yaşlandırma safhasıyla birlikte çökelme mukavemetlenmesi olmaktadır. Aşırı doymuş katı eriyiğin yaşlandırılmasında oluşan çökelme mukavemetlenmesi genellikle; Aşırı doymuş katı eriyik-gp(guinier-preston) bölgeleri-η (MgZn 2 )- η(mgzn 2 ) şeklinde gözlenmektedir [Dr. Erdoğan M., 2001, C.E. Campbell, L.A. Bendersky, W.J. Boettinger, R. Ivester., 2006, G. Thomas, J. Nutting, 1959, J. Gjonnes, C.J. Simensen, 1970]. Şekil 1 Başlangiç Malzemesi ve Yaşlandirilan Malzemelerin Sertlik Değerleri. Oluşan yaşlandırma işlemleri sonrasındaki GP bölgeleri ise, malzemenin sertlik değerlerinde şekilde1 de görüldüğü gibi gözlenebilir bir artışa sebep olmaktadır. GP bölgeleri ve küçük kısımlar halindeki η fazı yaşlandırma işlemi sırasında oluşur. Aşırı yaşlandırma oluştuğu durumlarda ise η fazı dayınım oranında bir düşme oluşturur[c.e. Campbell, L.A. Bendersky, 80

5 W.J. Boettinger, R. Ivester., 2006, G. Thomas, J. Nutting, 1959, E.Bergsmark, C.J. Simensen, P.Kofstad, 1989]. Şekil 1 de verilen başlangıç malzemesi ve yaşlandırılan malzemelerin sertlik değerleri, malzemenin işleme sırasındaki yüzey kalitesine de etki etmektedir. Şekil 2 de aynı kesme hızlarında başlangıç malzemesi ile yaşlandırılmış malzemenin işlenebilirliğinde kullanılan kesici takım görüntüleri verilmiştir. 1 mm 1 mm a - Başlangıç Malzemesi- 660 devir b C 6 Saat Yaşlandırılmış- 660 devir Şekil Alaşımını Işlemede Kullanılan Kesici Takım Görüntüleri.Al Şekil 2 de görüldüğü gibi başlangıç malzemesini işlemek amacıyla kullanılan kesici takımda yapışmanın etkisi ile yüzeyde oluşan sıvanmalar görülmektedir. Sertlik değerlerinden de görüldüğü gibi başlangıç malzemesi, yaşlandırılmış alaşımlara göre düşük sertlik değerine sahiptir ve işlenebilirlik sırasında sünek bir davranış göstermektedir. Sünek bir davranış gösteren başlangıç malzemesinden alınan talaş formlarının karmaşık ve şerit şeklinde olduğu şekil 3 te görülmektedir. İstenmeyen formda çıkan talaş tipleri, yüzey kalitesinde de önemli bir bozulmaya sebebiyet vermiştir. Trent inde yapmış olduğu çalışmada 7075 Al alaşımını işlemede kullanılan kesici takım görüntülerinden yaşlandırma işlemi uygulanan malzemelerde, kesme hızına bağlı kesme kuvvetlerinin birbirine çok yakın değerler içerdiği görülmektedir [Trent EM., 1989]. Boothroyd ve arkadaşının yapmış olduğu çalışma sonucunda ise; kesme hızı artışı ile yüzey pürüzlülük değerlerindeki azalma, kesme hızı artışı ile yüzeye talaş yapışması biçimindeki eğilimin azalması ile açıklanabileceği şeklinde belirtilmiştir [Boothroyd G, Knight WA., 2006] Al alaşımı üzerine yapılan çalışma sonucunda ise yaşlandırılmış malzemelerin talaş formlarının, başlangıç malzemesine göre kabul edilebilirlik oranın daha iyi olduğu, yaşlandırılmış alaşımlar içerisinde ise 6 saat yaşlandırılan malzemenin daha iyi talaş formları gösterdiği görülmüştür. Ancak 314m/dak ve 220m/dak lık en yüksek kesme hızlarında elde edilen talaş formlarının karmaşık şekilli oldukları 137, 104, 66 ve 42 m/dak lık kesme hızından sonra elde edilen talaş formlarının helisel nitelikli kabul edilebilir talaş formları olduğu görülmüştür. Elde edilen sonuçlar neticesinde yüksek kesme hızları, daha iyi yüzey kalitesi sonucunu, her malzeme için doğrulamamaktadır. Dolayısı ile yapılan çalışma ile ilişkili olarak, istenilen bir yüzey kalitesi 81

6 için kullanılan alaşımın işlenebilirliğinde uygun devirlerin seçilmiş olması, malzemenin sertliği ile de ilişkili bir biçimde ortaya konulmaktadır Talaş Formlari Ve Termal Sicakliklar İşlenebilirlik sırasında, malzemelere uygulanan yaşlandırma işlemine bağlı olarak kesici takım ile işleme anında oluşan sıcaklık değerleri de termal kamera ile gözlemlenmiştir. Yapılan gözlem değerlendirmeleri sonucunda, referans malzemesi ve yaşlandırılan malzemeler arasındaki sıcaklık farklılıkları çapta oluşan değişimlere ve kesme hızlarına bağlı olarak incelenmiştir. Şekil 3 te başlangıç ve yaşlandırılmış malzemeler için farklı çaplarda işlenebilirlik sonrasında elde edilen talaş formları verilmiştir. Şekil 4 te ise işlenebilirlik sırasında oluşan sıcaklık verilerinin bulunduğu termal kamera görüntüleri verilmiştir. 82

7 a1- Başlangıç Malzemesi Kesme Hızı: 314 m/dak. a2- Başlangıç Malzemesi Kesme Hızı: 220 m/dak. a3-başlangıç Malzemesi Kesme Hızı: 137 m/dak. a4-başlangıç Malzemesi Kesme Hızı: 104 m/dak. a5-başlangıç Malzemesi Kesme Hızı: 66 m/dak. a6-başlangıç Malzemesi Kesme Hızı: 42 m/dak. b1-1saatyaşlandırılmış Kes. Hızı: 314 m/dak. b2-1saatyaşlandırılmış Kes.Hızı: 220 m/dak. b3-1saatyaşlandırılmış Kes.Hızı: 137 m/dak b4-1saat yaşlandırılmış Kes. Hızı: 104 m/dak. b5-1saat yaşlandırılmış Kes.Hızı: 66 m/dak. b6-1saat yaşlandırılmış Kes.Hızı: 42 m/dak. c1-6saatyaşlandırılmış Kes. Hızı: 314 m/dak. c2- Kes.Hızı: 220 m/dak. c3- Kes.Hızı: 137 m/dak. 4-6saatyaşlandırılmış Kes. Hızı: 104 m/dak. c c5- Kes.Hızı: 66 m/dak. c6- Kes.Hızı: 42 m/dak. 83

8 d1-12 saatyaşlandırılmış Kes. Hızı: 314 m/dak. d2-12saatyaşlandırılmış Kes.Hızı: 220 m/dak. d Cde 12saatyaşlandırılmış Kes.Hızı: 137 m/dak. d4-2saat yaşlandırılmış Kes.Hızı: 104 m/dak. d5-12saatyaşlandırılmış Kes.Hızı: 66 m/dak. d6-12saat yaşlandırılmış Kes.Hızı: 42 m/dak. e1-24saatyaşlandırılmış Kes.Hızı: 314 m/dak. e2-24 saatyaşlandırılmış Kes.Hızı: 220 m/dak. e3-24saatyaşlandırılmış Kes.Hızı: 137 m/dak. e4-24saatyaşlandırılmış Kes. Hızı: 104 m/dak. e Cde 24saatyaşlandırılmış Kes.Hızı: 66 m/dak. e6-24saat yaşlandırılmış Kes.Hızı: 42 m/dak. Şekil Al Alaşımının Başlangıç(a), 1sa.Yaşlandırılmış(b), 6sa.Yaşlandırılmış(c), 12sa.Yaşlandırılmış(d), 24sa.Yaşlandırılmış(e) Malzemeler Için Farklı Çaplarda Işlenebilirlik Sonrasında Elde Edilen Talaş Formları. 84

9 Talaş tipleri incelendiğinde, genellikle kabul edilebilir ve kabul edilemez şeklinde talaş tipleri iki kısımda incelenmiş ve kabul edilebilir olan talaşlarda iyi veya değil şeklinde gruplandırılmıştır. a1, a2, b1, b2, b3, c1, c2, d1, d2, d3, d6, e1,e2 resimleri karışık formlu talaşları, a3, d4, d5, e5, e6 resimleri burgu formundaki talaşları, a4 resmi şerit formundaki talaşı, a5, a6, b4, b5, b6, c3, c4, c5, c6, e3, e4 resimleri ise helisel formlu talaşları göstermektedir. Karışık, burgu ve şerit formlu talaşlar kabul edilemez talaşlar şeklinde değerlendirilirken, helisel talaşlar ise kabul edilebilir şeklinde değerlendirilmektedir [Altıntas Y., 2000]. Şekil 3 te de görüldüğü gibi, talaş formları, karışık, helisel, burgu ve şerit olmak üzere dört farklı grupta görülmüştür. Başlangıç numunesinden elde edilen talaş formları genellikle karmaşık şekilli olup, şerit formunda ve düşük kesme hızlarında ise helisel formda oldukları dikkati çekmektedir. Ancak kabul edilebilir talaş formundaki helisellik başlangıç malzemesinde işleme sonrasında çok kötü bir yüzey bitirme göstermektedir. Bunun sebebinin ise talaş formuna bakıldığında testere dişleri şeklinde kötü ve pürüzlü bir talaş oluşturduğu ayrıca yapışma etkisinin de çok fazla oldu görülmektedir. Şekil 3 te verilen Talaş formu ve buna bağlı olarak yüzey kalitesi açısından en iyi sonuçlar 6 saat yaşlandırılan alaşımda görülmektedir. Helisel bir formda elde edilmiş talaşlar, yüzey bitirme kalitesi açısından da dikkate değer bir görüntü sergilemiştir. Verilen talaş formu örnekleri ile kullanılan 7075 Al alaşımının işleme hızlarına bağlı olarak ne tür bir yüzey kalitesi ile karşılaşılacağı, en uygun yüzey kalitesinin hangi devirde elde edileceği, yaşlandırma etkisinin talaş formları üzerindeki değişimleri konularında yardımcı olmaktadır. 85

10 6saatyaşlandırılmış Kes. Hızı: 314 m/dak. Kes.Hızı: 220 m/dak. Kes.Hızı: 137 m/dak. 6saatyaşlandırılmış Kes. Hızı: 104 m/dak. Kes.Hızı: 66 m/dak. Kes.Hızı: 42 m/dak. 12 saatyaşlandırılmış Kes. Hızı: 314 m/dak. 12saatyaşlandırılmış Kes.Hızı: 220 m/dak Cde 12saatyaşlandırılmış Kes.Hızı: 137 m/dak. 12saat yaşlandırılmış Kes.Hızı: 104 m/dak. 12saatyaşlandırılmış Kes.Hızı: 66 m/dak. 12saat yaşlandırılmış Kes.Hızı: 42 m/dak. 87

11 24saatyaşlandırılmış Kes.Hızı: 314 m/dak. 24 saatyaşlandırılmış Kes.Hızı: 220 m/dak. 24saatyaşlandırılmış Kes.Hızı: 137 m/dak. 24saatyaşlandırılmış Kes. Hızı: 104 m/dak Cde 24saatyaşlandırılmış Kes.Hızı: 66 m/dak. 24saat yaşlandırılmış Kes.Hızı: 42 m/dak. Şekil Al Alaşımının Işleme Anındaki Termal Kamera Görüntüleri. Şekil 4 te verilen termal kamera görüntülerinde, işleme anındaki sıcaklık değerleri incelendiğinde, başlangıç malzemesini işlerken oluşan sıcaklığın diğer numuneleri işlemeye göre daha yüksek olduğu görülmektedir. Ortalama bir değer olarak 104m/dak lık bir kesme hızında, başlangıç malzemesinde, 84,6 0 C olan işleme anındaki sıcaklık değeri sırası ile saatlik yaşlandırma süreleri sırasında 69,9 0 C 57,4 0 C 57,7 0 C ve 73,9 0 C sıcaklıklara ulaşmıştır. Sıcaklık değerlerindeki değişim, işlenen malzemelerin sertlik değerleri ile ilişkilendirilmektedir. Özellikle başlangıç malzemesinin, sünek karakterli olması ve yüzeye yapışma şeklinde talaş kaldırma göstermesi, işleme anında yüksek sıcaklık değerlerinin oluşmasına sebep olmuştur Al alaşımının işlenmesi sırasında elde edilen termal görüntülerine ilave olarak çıkan talaş tipleri de, malzemeleri işlerken karşılaşılabilecek zorlukları, yüzey kalitesinin sebeplerini, kesici takım aşınmasının maruz kaldığı sebepleri açıklamada oldukça net bir bilgi vermektedir. 4. SONUÇ Bu çalışmada, ideal talaş tipi baz alınarak, farklı sürelerde yaşlandırılmış 7075 Al alaşımları için en uygun işleme parametrelerinin belirlenmesine çalışılmıştır. Bu işlem, torna tezgahı kullanılarak, her bir deney sonunda elde edilen talaş formunun ideal talaş formuyla 88

12 kıyaslanmasıyla gerçekleştirilmiştir. Yaşlandırma işlemleri öncesinde ve sonrasında malzemelerde oluşan sertlik değerleri, işleme sırasında termal sıcaklık değişimleri, işleme sonrasında talaş formları ve kesici takımda oluşan aşınma görüntüleri incelenmiştir. Yapılan çalışma ile ilgili olarak şu sonuçlara varılabilmektedir: a Al alaşımının sertlik değerleri referans malzemesi ile yaşlandırma sonrası değerleri arasında büyük bir fark ile ortaya çıkmaktadır. Başlangıç malzemesinin sertliği ile 1 saat yaşlandırılan malzemenin sertlik değerleri iki katından fazla bir değer ile ölçülmüştür. 1 saatlik yaşlandırma süresinin ardından yapılan diğer yaşlandırma sürelerinde ise birbirlerine yakın sertlik değerleri elde edilmiştir. b Al alaşımlarının işlenebilirlik sonrası talaş formları dört grupta toplanmıştır. Karışık, şerit, burgu ve helisel formlarda elde edilen talaş formları, kabul edilebilir ve edilemez şeklinde gruplandırılmıştır. Helisel talaş formu dışındakiler istenmeyen talaş formu olarak değerlendirilmiştir. Kabul edilebilir talaş formlarında, yüzey kalitesi açısından bitirme işlemleri son derece uygun iken diğer talaş formları için elde edilen yüzey kaliteleri oldukça düşük gözlenmiştir. Başlangıç malzemeleri genel itibari ile karmaşık ve şerit formlu talaş tipine sahip iken yaşlandırılan alaşım malzemelerinde ise karmaşık ve helisel formlu talaşlar hakimdir. Al 7075 malzemesi için ideal talaş formunun elde edildiği değer olan 6 saatlik yaşlandırma zamanı, istenilen malzemeyi işlemede ihtiyaç duyulan yüzey kalitesini elde etmemizde yardımcı olmaktadır. Bunun sebebinin malzemenin ideal yaşlandırma süresine bağlı olarak yapısının, işlenmeye elverişli durumu ile açıklayabiliriz. İdeal talaş tipi, 6 saat yaşlandırmaya tabi tutulmuş ve 207HV sertliğine sahip Al 7075 malzemesinde 104m/dak kesme hızında görülmüştür. c. Alınan termal kamera sonuçlarına göre yaşlandırma yapılmamış malzemeyi işlerken elde edilen sıcaklık sonuçlarının yaşlandırma sonrası işlemeye tabi tutulan tüm malzemelerden daha yüksek olduğu ölçülmüştür. Bunun en büyük sebebinin yumuşak malzemenin kesme anındaki talaşın yapışması olduğu kesici takım üzerine yapışan talaş örneklerinde gözlenmiştir. d. Ayrıca, bu çalışma öncü bir çalışma niteliğinde olup, farklı ilerleme miktarı ve talaş derinliği parametrelerin etkisi için ileriki çalışmaların yapılması gerekmektedir. KAYNAKÇA 1. Seker U, Kurt A, Ciftci I., (2002), Design and Construction of a Dynamometer for Measurement of Cutting Forces During Machining With Linear Motion. Mater Des;23:

13 2. Aydın, B., Özçatalbaş, Y., (2002), AA2014 Alaşımının İşlenebilirliğine Yaşlanma Süresinin Etkisi, 11.Uluslararası Metalurji ve Malzeme Kongresi, syf , İstanbul. 3. Trent, E.M., (1998), Metal Cutting, Tanner Ltd, London. 4. American Society for Metals, Metals Park, (1967), Aluminum, Fabrication and Finishing, Volume III, Ohio. 5. American Society for Metals, Metals Park, (1967), Aluminum, Fabrication and Finishing Volume III, Ohio, pg Özçatalbaş Y, Aydın B., (2006), Mekanik Özellik ve Kesme Geometrisinin AA2014 Alaşımının İşlenebilme Özelliklerine Etkileri, Gazi Ünv.Müh.Mim.Fak.Der., Cilt 21, No1, European Standard EN 50183, (January 2000), Conductors for Overhead Lines, Aluminium-Magnesium-SiliconAlloyWires,. 8. Davies,G., (1988), Aluminium Alloy [6201, 6101A] Conductors, International Conference on Overhead Line Design and Construction: Theory and Practice Nov, London UK, pg Zhao T, Jiang Y., (2008), Fatigue of 7075-T651 Aluminum Alloy. International journal of fatigue R. Clark Jr, B. Coughran, I.Traina, A.Hernandez, T.Scheck, C.Etuk, J.Peters, E.W.Lee, J.Ogren, O.S.Es-Said., (2005), On the Correlation Of Mechanical And Physical Properties of 7075-T6 Al Alloy, Engineering failure analysis ASM Handbook, (1990), Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Special- Purpose Materials, Edited by: ASM International Handbook Commitee, Volume 2, pg (2010) Particle cracking damage evolution in 7075 wrought aluminum alloy, Harris JJ.,11/18/2005, Erişim Tarihi: LI Jin-feng, PENG Zhuo-wei, LI Chao-xing, JIA Zhi-qiang, CHEN Wen-jing, ZHENG Zi-qiao., (2008), Mechanical Properties, corrosion behaviours and microstructures of 7075 aluminum alloy with various aging treatments, Transaction of Nonferrous Metals Society of China

14 14. Jorstad J., (1980), Influence of aluminum casting alloy metallurgical factors on machinability. In: Society of automotive engineers, 400 Commonwealth Dr., Warrendale, PA; (Report, 15 pages). 15. CHEN Kang-hua, ZHANG Zhuo, LIU Hong-wei, LI Song, HUANG Lan-ping., (2003), Effect of near-solvus precipitation on the micro structure and properties of 7055 aluminum alloy [J]. J Cent South Univ. Technol, 34(2): CHEN Kang-hua, HUANG Lan-ping., (2003), Effect of high-temperature preprecipitation on microstructure and properties of 7055 aluminum alloy [J]. Trans Nonferrous Met Soc China, 13(4): HUANG LP,CHEN KH,LI S,SONG M.,(2007), Influence of high-temperature preprecipitation on local corrosion behaviors of Al-Zn-Mg alloy [J].Scripta Materialia,56(4): HUANG Lan-ping, CHEN Kang-hua, LI Song, LIU Hong-wei., (2005), Effect of high-temperature pre-precipitation on microstructure, mechanical property and stress corrosion cracking of Al-Zn-Mg aluminum alloy [J]. The Chinese Journal of Nonferrous Metals, 15(2): (in Chinese) 19. C.E. Campbell, L.A. Bendersky, W.J. Boettinger, R. Ivester., (2006), Microstructural characterization of Al-7075-T651 chips and work pieces produced by high-speed machining, Materials Science and Engineering A Dr. Erdoğan M, (2001), Mühendislik Alaşımlarının Yapı ve Özellikleri, Demir Dışı Alaşımlar, Cilt 2,pp.372, G. Thomas, J. Nutting, (1959), Precipitation on Dislocations in Aluminium-4% Copper Alloys, Acta Metallurgica", Volume 7, Issue 7, July 1959, pg E.Bergsmark, C.J. Simensen, P.Kofstad, (1989), The oxidation of molten aluminum, Materials Science and Engineering: A, Volumes , Part 1,15 November 1989, pg Trent EM., (1989), Metal Cutting. 3rd ed. London: Butterworths Press. 24. Boothroyd G, Knight WA., (2006), Fundamentals of machining and machine tools. 3rd ed. Taylor and Francis;. 25. Altıntas Y., (2000), Manufacturing Automation-Metal Cutting Mechanics, Machine Tool Vibrations, and Cnc Design, Cambridge University Press. 91