AISI 410 MARTENSİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN KESİCİ TAKIM VE KAPLAMASINA BAĞLI İŞLENEBİLİRLİĞİ



Benzer belgeler
DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN VE MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 15 Sayı: 3 sh Ocak 2013

AISI 304 ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİĞİN KURU TORNALANABİLMESİNE KESME PARAMETRELERİNİN ETKİSİ

AISI 304 ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN TİTANYUM KARBÜR KAPLAMALI KESİCİ TAKIM İLE TORNALAMA İŞLEMİNDE KESME KUVVETLERİNİN İNCELENMESİ

KAPLAMA ÇEŞİDİ VE İŞLEME PARAMETRELERİNE BAĞLI OLARAK TAKIM-TALAŞ ARAYÜZEY SICAKLIĞI VE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNDEKİ DEĞİŞİM

SAVUNMA SANAYİNDE KULLANILAN PASLANMAZ ÇELİKLERİN İŞLENEBİLİRLİKERİNİN İNCELENMESİ

AISI 304 OSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİĞİN KAPLANMIŞ SEMENTİT KARBÜR KESİCİ TAKIMLA İŞLENMESİ ESNASINDA OLUŞAN TAKIM AŞINMASI

St 37 ÇELİĞİNİN SÜRTÜNMELİ DELİNMESİNDE OPTİMUM DÖNME HIZI VE İLERLEME ORANININ ARAŞTIRILMASI ÖZET ABSTRACT

AISI 1040 çeliğin tornalamasında kesme parametrelerinin kesme kuvvetine etkisi

HSS Torna Kalemindeki Talaş Açısının Kesme Kuvvetlerine Etkisi

Karabük Üniversitesi, Safranbolu Meslek Yüksekokulu, Karabük, Türkiye,

Döküm. Prof. Dr. Akgün ALSARAN

AISI 316 Östenitik Paslanmaz Çeliğin İşlenmesinde Talaş Kırıcı Formunun Takım Aşınmasına ve Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisi

TAKIM ÖMRÜ MODELLERİNDE SERMET KESİCİ TAKIMLAR İÇİN n ÜSTEL DEĞERLERİNİN DENEYSEL OLARAK ARAŞTIRILMASI

Yunus KAYIR a*, Ahmet AYTÜRK a. Geliş Tarihi/Received : , Kabul Tarihi/Accepted :

AISI 303 OSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN İŞLENMESİNDE KESME HIZI VE İLERLEMENİN TALAŞ BİÇİMİNE ETKİSİ

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ

DİK KESME İŞLEMİNDE TAKIM TALAŞ ARA YÜZEYİ SICAKLIĞININ SONLU ELEMALAR YÖNTEMİYLE MODELLENMESİ

KÜRESEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİRLERİN SON BİTİRME OPERASYONLARININ ANALİZİ ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA A STUDY ON ANALYSIS OF FINISH OPERATIONS OF DUCTILE IRON

Anahtar Kelimeler: Östenitik paslanmaz çelik, Kesme kuvveti, Sonlu elemanlar metodu.

AA5052 ALAŞIMININ İŞLENMESİNDE İŞLEME PARAMETRELERİNİN KESME KUVVETİ VE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ (YAŞLANDIRMA) DENEYİ

Fen Bilimleri Dergisi

15-5 PH PASLANMAZ ÇELİĞİN TORNALANMASINDA KESME KUVVETİNİN TAGUCHİ METODU İLE OPTİMİZASYONU

ORTOGONAL KESME İŞLEMİNDE KAPLAMA MALZEMESİNİN TALAŞ MORFOLOJİSİ ÜZERİNDE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

KAPLAMA TEKNİKLERİ DERS NOTLARI

Metal Kesme Teorisi (MFGE 541) Ders Detayları

PLAZMA NİTRÜRLEMENİN SERT METAL PLAKETLERDE SÜRTÜNME KATSAYISINA ETKİSİ

ORTAGONAL KESME İŞLEMİNDE KESİCİ TAKIM KAPLAMA MALZEMESİNİN TALAŞ KAYMA AÇISI ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN MODELLENMESİ

BOR KATKILI HİDROKSİAPATİT ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

LDPE/EVOH Harmanlarının Hazırlanması, Karakterizasyonu ve Bazı Özellikleri

INSURAL* ATL ALUMİNYUM VE ÇİNKO İÇİN YALITKAN POTA ASTARLARI. Kolay astarlama. Yüksek enerji tasarrufu. Yüksek mekanik mukavemet

Sığ ve derin kriyojenik işlem uygulanmış karbür takımların kesme kuvvetlerine etkisi

Yaşam Bilimleri Dergisi; Cilt 5 Sayı 2 (2015) Journal of Life Sciences; Volume 5 Number 2 (2015)

Cr-Ni li Paslanmaz Çeliğin Co Esaslı Süper Alaşımlar İle Sertyüzey Kaplanabilirliğinin Araştırılması

İsmail Sarıtaş Accepted: January Süleyman Yaldız Series : 1A

Karbür Matkaplar. Delme. WTX- UNI / VA Yüksek performanslı karbür matkap- Ürün çeşitindeki artış. Diş

INVESTIGATING THE EFFECTS OF PROCESSING PARAMETERS OVER THE BUILT-UP LAYER AND BUILT-UP EDGE FORMATION WITH SEM DURING THE PROCESSION OF AA2014 ALLOY

AISI 316Ti PASLANMAZ ÇELİĞİN TORNALANMASINDA KESİCİ UÇ ETKİSİNİN TAGUCHI YÖNTEMİ İLE ANALİZİ

Alasim Elementlerinin Celigin Yapisina Etkisi

Sıtkı AKINCIOĞLU, *Şenol ŞİRİN, Gülşah AKINCIOĞLU, Emine ŞİRİN

TEMİZ SU DALGIÇ POMPA

ARAŞTIRMA RAPORU. Rapor No: XX.XX.XX. : Prof. Dr. Rıza Gürbüz Tel: e-posta: gurbuz@metu.edu.tr

İMALATA GİRİŞ VE GENEL BAKIŞ

GGG 90 Küresel Grafitli Dökme Demirin İşlenebilirliğinin Kesme Kuvvetleri ve Yüzey Pürüzlülüğü Açısından Değerlendirilmesi

KAPLAMASIZ SERMET TAKIMLA AISI 6150 ÇELİĞİNİN FREZELENMESİNDE KESME PARAMETRELERİNİN YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİ *

Tel Erozyon Yönteminde İşlem Parametrelerinin Malzemenin Mikroyapı ve Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisi

AISI 01 SOĞUK İŞ TAKIM ÇELİĞİNİN İŞLENEBİLİRLİĞİNİN KESME KUVVETLERİ VE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ AÇISINDAN ARAŞTIRILMASI ÖZET

INCONEL 718 İN DELİNMESİNDE KESME PARAMETRELERİNİN YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ VE TALAŞ OLUŞUMU ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Kriyojenik İşlem Uygulanmış Tungsten Karbür Takımların Kesme Kuvvetleri ve Yüzey Pürüzlülüğü Üzerine Etkisi

İLERİ YAPI MALZEMELERİ DERS-6 KOMPOZİTLER

AISI 304 östenitik paslanmaz çeliklerde kesme parametrelerine bağlı olarak yüzey pürüzlülüklerinin araştırılması

İŞLEME PARAMETRELERİNDEN KESME HIZININ INCONEL 718 SÜPER ALAŞIMIN İŞLENEBİLİRLİĞİNE ETKİSİ

Makine Elemanları I Prof. Dr. İrfan KAYMAZ. Temel bilgiler-flipped Classroom Bağlama Elemanları

ŞEV DURAYLILIĞI

Mak-204. Üretim Yöntemleri II. Vida ve Genel Özellikleri Kılavuz Çekme Pafta Çekme Rayba Çekme

BĐSĐKLET FREN SĐSTEMĐNDE KABLO BAĞLANTI AÇISININ MEKANĐK VERĐME ETKĐSĐNĐN ĐNCELENMESĐ

DENEY 2 KESME HIZININ YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

PVD VE CVD KAPLAMALI SEMENTİT KARBÜR KESİCİ TAKIMLARIN İŞLEME PARAMETERLERİNE BAĞLI OLARAK YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

INCONEL 600 SÜPER ALAŞIMININ TORNALANMASINDA İŞLEME PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU

Yakıt Özelliklerinin Doğrulanması. Teknik Rapor. No.: 942/

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 12 Sementasyon çelikleri ve Mikroalaşımlı orta karbonlu çelikler

Ç 5140 Çeliğinin Mekanik Özelliklerinin Takım Aşınması ve Kesme Kuvvetlerine Etkisinin İncelenmesi

OTOMOTİV ENDÜSTRİSİNDE KULLANILAN KAPORTA SACININ PLAZMA ARK KAYNAĞI

OYUKLU YÜZEYLERİN ÜÇ VE BEŞ EKSEN FREZELENMESİNDE FREZELEME PARAMETRELERİNİN YÜZEY KALİTESİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

KAPLAMASIZ SEMENTİT KARBÜR KESİCİ TAKIM VE KESME PARAMETRELERİNİN YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

ÖSTEMPERLENMİŞ KÜRESEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİRLERİN İŞLENMESİNDE, SERAMİK VE KARBÜR KESİCİLERİN PERFORMANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI.

ÖSTEMPERLENMİŞ KÜRESEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİRİN AŞINMA DAVRANIŞI ÜZERİNDE PVD YÖNTEMİ İLE TiN KAPLAMANIN ETKİSİ

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

0,35 0,3 0,25 0, m/min 130 m/min 169 m/min 220 m/min 286 m/min 0,15 0,1 0,05

DIN Soğuk İş Takım Çeliğinin İşlenmesinde Kesme Parametrelerinin İstatistiksel Analizi

JET MOTORLARININ YARI-DĐNAMĐK BENZETĐŞĐMĐ ve UÇUŞ ŞARTLARINA UYGULANMASI

MİKRO, KÜÇÜK VE ORTA ÖLÇEKLİ METAL İŞLERİ TESİSLERİNDE ENDÜSTRİYEL ATIKLARIN ARAŞTIRILMASI

AISI 303 ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİĞİN İŞLENMESİNDE KESİCİ KENAR FORMUNUN KESME KUVVETLERİ VE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Teknoloji Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği. Polimer Malzemeler. Polikarbonat (PC)

BİLGİSAYAR PROGRAMLARI YARDIMIYLA ŞEV DURAYLILIK ANALİZLERİ * Software Aided Slope Stability Analysis*

Görüntü Analizi Görüntü Analizin Temelleri

TiN KAPLANMIŞ KESİCİ TAKIMLARDA GERİLME ANALİZİ VE TAKIM-TALAŞ ARA YÜZEYİNDEKİ SÜRTÜNME KATSAYISININ ETKİSİ

Politeknik Dergisi, 2017; 20 (1) : Journal of Polytechnic, 2017; 20 (1) : 43-49

Ti-6A l-4v ALAŞIMININ DELİNMESİNDE KAPLAMA MALZEMESİ VE KESME ŞA RTLA RININ KESME KUVVETLERİ ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

PLASTİK VAKUM TEKNOLOJİSİ DERSİ ÇALIŞMA SORULARI. b. Fanlar. c. Şartlandırıcı. d. Alt tabla. a. Rotasyon makinesi. b. Enjeksiyon makinesi

KARADENĠZ TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ MADEN MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ KAYA MEKANĠĞĠ DERSĠ LABORATUVARI. ( Güz Dönemi)

Metrik Vida Açmada Alternatif Kesici Uç Yaklaşımı

KIRILMA MEKANİĞİ Prof.Dr. İrfan AY MALZEME KUSURLARI

The Influence of Cutting Parameters on Surface Roughness and Tool Wear In Milling of AISI D2 Cold Work Tool Steels of Different Hardness

TORNALAMA İŞLEMLERİNDE KESİCİ TAKIM TİTREŞİMİNİN YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

T.C BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ. DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK ve MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ SOĞUTMA DENEYİ FÖYÜ

SEYAHAT PERFORMANSI MENZİL

SICAK İŞ TAKIM ÇELİKLERİ

SICAKLIK VE ENTALP KONTROLLÜ SERBEST SO UTMA UYGULAMALARININ KAR ILA TIRILMASI

St37 Çelik Levhanın Türbinli Kumlama Tezgâhında Kumlanması Esnasında İşleme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisinin Deneysel Olarak İncelenmesi

En İyi Uygulamalar ve Kullanım Kılavuzu

3 kesme kenarlı yüksek pozitifliğe sahip kesici uç

Ç4140 MALZEMESİNİN TORNALAMASINDA İLERLEME, KESME HIZI VE KESİCİ TAKIMIN YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ, TAKIM ÖMRÜ VE AŞINMAYA ETKİLERİ

AISI H13 SICAK İŞ TAKIM ÇELİĞİNİN İŞLENMESİNDE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNÜN DENEYSEL İNCELENMESİ. Metin ZEYVELİ 1,*, Halil DEMİR 1

Approved. Özellikler Test/Standart Tanım Hacimce katı madde ISO 3233 Parlaklık Derecesi (GU 60 ) ISO 2813

YÜZEY SERTLEŞTİRİCİ BİR AJANIN ALÇI MODEL YÜZEYİNE ETKİLERİNİN İNCELENMESİ* Cihan AKÇABOY** Sevda SUCA** Caner YILMAZ*** GİRİŞ

SÜREÇ YÖNETİMİ VE SÜREÇ İYİLEŞTİRME H.Ömer Gülseren > ogulseren@gmail.com

ANKARA EMEKLİLİK A.Ş GELİR AMAÇLI ULUSLARARASI BORÇLANMA ARAÇLARI EMEKLİLİK YATIRIM FONU ÜÇÜNCÜ 3 AYLIK RAPOR

Segmentli Daire Testereler. Segmental Circular Cold Saw Blades

Transkript:

Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. J. Fac. Eng. Arch. Gazi Univ. Cilt 24, No 4, 693-698, 29 Vol 24, No 4, 693-698, 29 AISI 41 MARTENSİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN KESİCİ TAKIM VE KAPLAMASINA BAĞLI İŞLENEBİLİRLİĞİ Alpay ÖZER ve Ersin BAHÇECİ * Mühendislik Mimarlık Fakültesi, Gazi Üniversitesi, Maltepe, Ankara * Teknik Eğitim Fakültesi, Gazi Üniversitesi, Beşevler, Ankara aozer@gazi.edu.tr, ersinb81@hotmail.com (Geliş/Received: 7.11.29 ; Kabul/Accepted: 28.9.29) ÖZET Bu çalışmada, TiC+TiN, TiC kaplı sementit karbür, kaplamasız sementit karbür ve CBN kesici takımların AISI 41 martensitik paslanmaz çeliğin işlenebilirlik özelliklerine etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla, talaş kökü morfolojisi, kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlüğü incelenmiştir. İşlenebilirlik deneyleri kuru tornalama ortamında gerçekleştirilmiştir. Deneylerde 6 m/dak kesme hızı,.12 mm/dev ilerleme hızı ve 1.2 mm talaş derinliği sabit tutulmuştur. TiC+TiN kaplı sementit karbür takım en yüksek kesme kuvveti değerlerini vermiştir. CBN takım en düşük kesme kuvvetlerini vermesine karşın, kısa işleme mesafelerinde takımda kırılmalar meydana gelmiştir. Kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğü bakımından optimum değerler TiC kaplı sementit karbür takım ile talaş kaldırma işleminde elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Paslanmaz çelik, kesici takım, kesme kuvvetleri, yüzey pürüzlülüğü, talaş kökü. MACHINABILITY OF AISI 41 MARTENSITIC STAINLESS STEELS DEPENDING ON CUTTING TOOL AND COATING ABSTRACT In this study, effects of cemented carbide coated with TiC+TiN, coated with TiC, uncoated and CBN on the machinability of AISI 41 martensitic stainless steel was investigated. In the experiments chip root morphology, cutting forces and surface roughness were determined. Experiments were done in the dry turning conditions. The cutting speed, feed rate and depth of cut were kept constant as, 6 m/min,.12 mm/rev and 1.2 mm respectively. Cemented carbide tool coated with TiC+TiN gave maximum cutting forces. Although CBN gave the minimum cutting forces, it was observed that it fractured in a shorter machining length. The optimum values of cutting force and surface roughness were obtained from cemented carbide coated with TiC. Keywords: Stainless steel, cutting tool, cutting forces, surface roughness, chip root. 1. GİRİŞ (INTRODUCTION) Paslanmaz çelikler zor işlenebilirliğe sahip tipik malzemelerdir ve işlenebilirliklerinde genellikle sürtünmeye bağlı olarak takımda şiddetli aşınma meydana gelir. Kesme sırasında sürekli talaş oluşumu, yığıntı talaşın (YT) kesici takıma yapışma eğilimi işlenebilirliklerini olumsuz etkiler. Paslanmaz çelikler genel olarak kötü işlenebilirliğe sahip olmalarına rağmen kendi içerisinde kolay işlenebilen ve kolay işlenemeyen olmak üzere ikiye ayrılır. Kolay işlenebilen paslanmaz çelikler ferritik, martenzitik ve östenitik paslanmaz çeliklere alaşım elementi olarak yüksek oranda sülfür (%.3-.5), selenyum (%.15-.25) ve kurşun ilavesi ile elde edilir. Selenyum ve sülfür ilavesi soğuk şekillendirilebilirliği ve yüzey pürüzlülüğünü iyileştirirken, takım ömrünü de arttırır. Sülfürün oluşturduğu çökeltiler düşük sıcaklıklarda kesme düzlemi içinde çatlak oluşturarak kırılgan talaş oluşturur, yığıntı talaş oluşumunu engeller, plastik akışı bozmaz ve takım-talaş ara yüzeyinde yağlayıcı görevi görür [1-5]. Martenzitik paslanmaz çelikler alaşım olarak %12-18 krom ve %1.2 ye kadar karbon içeriğine sahiptirler [6]. Temperlenmiş, düşük karbonlu ve kolay işlene-

A. Özer ve E. Bahçeci AISI 41 Martensitik Paslanmaz Çeliklerin Kesici Takım ve Kaplamasına Bağlı İşlenebilirliği bilen martenzitik alaşımlar en kolay işlenen paslanmaz çelik türüdür. Sülfür içeriği işlenebilirliği arttırırken, karbon miktarının artması sertliği arttıracağından takım ömrünü azaltacak ve böylece işlenebilirliği takım ömrü açısından kötüleştirecektir [1]. Genel olarak yüksek sertlik değeri ve mikro yapılarında bulunan karbürler nedeniyle takım ömrü, yüzey pürüzlülüğü ve kesme kuvvetleri açısından işlenebilirliği iyi olmayan malzemelerdir. Bu nedenle işlenebilirliklerinde kaplamalı veya kaplamasız sementit karbür kesici takımlar kullanılmaktadır. Sementit karbür kesici takımların yüzeyleri aşınmaya dirençli, sert ve işleme esnasında iş parçası ile kesici takım etkileşimini engellemek için kimyasal olarak kararlıdır. Bu tür kesici takımların sahip oldukları özelliklerin daha da iyileştirilmesi amacıyla yüzeyleri bir veya birden fazla aşınmaya dirençli ince bir katmanla kaplanabilir. Titanyum karbür (TiC), Titanyum nitrür (TiN) ve Alüminyum oksit (Al 2 O 3 ) yaygın olarak kullanılan kaplama malzemeleridir. Bu kaplamalar takımın aşınmaya karşı direncini arttırır [1,3,7,8]. Bu çalışmada, standart AISI 41 martenzitik paslanmaz çeliğin TiC+TiN kaplamalı, TiC kaplamalı, kaplamasız sementit karbür ve CBN kesici takımlarla, 6 m/dak kesme hızında tornalanmaları sürecinde oluşan talaş kökü morfolojisi, kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğüne göre işlenebilirliği araştırılmıştır. 2. MALZEME VE METOT (MATERİAL AND METHOD) 2.1. Malzeme (Material) İşlenebilirlik deneylerinde makine imalatında yaygın olarak kullanılan ve talaşlı imalatla şekillendirilen 6 mm çapında ve 3 mm boyunda AISI 41 martenzitik paslanmaz çelik deney malzemesi olarak kullanılmıştır. Şekil 1 de deney malzemesine ait mikro yapı fotoğrafı görülmektedir. Mikro yapıdan görülebileceği üzere matris yapıyı temperlenmiş martenzit oluşturmaktadır. Aynı numune için 1 değişik noktadan ölçülen sertlik değerlerinin ortalaması 17 HB dir. Mikro yapı görüntülenmesinde Leica DFC 32 dijital kamera bağlantılı Leica DM 4 M marka optik mikroskop kullanılmıştır. Sertlik ölçümlerinde Instron-Wolpert marka Diatestor 7551 model sertlik ölçüm cihazı kullanılmıştır. Ölçümlerde Brinell sertlik ölçme yöntemi kullanılmıştır (187.5 kgf, 2.5 mm lik çelik bilye uç). Tablo 1 de deney malzemesinin kimyasal bileşimi verilmiştir. 2.2 Tornalama Testleri (Turning Tests) Talaş kaldırma deneyleri için 7 kw gücünde üniversal bir torna tezgâhı kullanılmıştır. Tornalama işlemleri kuru olarak gerçekleştirilmiştir. Dört farklı tür kesici Şekil 1. AISI 41 nun mikro yapısı (Microstructure of AISI41 stainless steel) takım kullanılarak tornalama deneyleri gerçekleştirilmiştir. Kesici takımlara ait özellikler Tablo 2 de tornalamadaki kesme geometrisi ise Tablo 3 de verilmiştir. Numuneler Tablo 3 de belirtilen işleme şartlarında tornalanmıştır. Deney parametreleri ISO 3685 standardına uygun olarak belirlenmiş ve bütün kesici uçlar için kesme parametreleri sabit tutulmuştur. Talaş köklerinin morfolojisi ani durdurma aparatı (ADA)[9] kullanılarak belirlenmiştir ve talaş formları görüntülenmesinde Leica DFC 32 dijital kamera bağlantılı Leica DM 4 M marka optik mikroskop kullanılmıştır. Kesme kuvvetlerinin ölçülmesinde üç boyutlu ölçme yapabilen Kistler 9257A tipi piezoelektrik dinamometre kullanılmıştır. Tornalama işlemleri sırasında yüzey pürüzlülük değerleri Mahr Perthometer masa tipi pürüzlülük ölçüm cihazı kullanılarak ölçülmüştür. 3. SONUÇLAR VE TARTIŞMA (RESULTS AND DISCUSSION) 3.1. Tornalama Kuvvetleri (Turning Forces) Şekil 2, AISI 41 martenzitik paslanmaz çeliğin sabit kesme hızında işlenmesi sırasında oluşan kesme kuvveti (F c ), ve ilerleme kuvvetinin (F f ) değişimini göstermektedir. En yüksek kesme ve ilerleme kuvveti, TiC+TiN kaplamalı takımda gözlenmiştir. En düşük tornalama kuvvetlerini ise CBN kesici takım vermiştir. CBN takımın takım/talaş ara yüzeyindeki sürtünme katsayısının deneylerde kullanılan diğer bütün kesici takımlara kıyasla düşük olması ve 12 C sıcaklığa kadar kimyasal kararlığını koruyabilmesi düşük tornalama kuvvetlerinin nedeni olarak söylenebilir [1,11]. TiC+TiN kaplamalı takım literatürde belirtilen düşük sürtünme katsayısına karşın [1,12,13,14], kısa işleme mesafelerine rağmen ( 2 mm) takım kaplamasındaki kırılmalar ve talaşın takıma yapışma eğiliminden (Şekil 3-4) dolayı yüksek kesme ve ilerleme kuvvetleri elde edilmiştir. Şekil 3 ve 4-a da TiC+TiN kaplamalı takımın kaplamasındaki bölgesel kırılmalar 694 Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. Cilt 24, No 4, 29

AISI 41 Martensitik Paslanmaz Çeliklerin Kesici Takım ve Kaplamasına Bağlı İşlenebilirliği A. Özer ve E. Bahçeci Tablo 1. Deney malzemesinin kimyasal kompozisyonu (% ağırlık)(chemical composition of test material (% weight)) C Mn Si P S Cr Ni AISI 41.145 36.564.36.11 12.411.15 Tablo 2. Kesici takımlara ait özellikler (Properties of cutting tools) Takım Kesici takım Kaplama ve Firma Kesici uç Üretici firma No türü yöntemi kodu geometrisi 1 Sandvik Coromat Sementit karbür TiC+TiN - PVD M2 SPUN 1234 2 Mitsubishi Sementit karbür Kaplamasız UTI2T SPGN 1234 3 Toshiba Tungalloy Sementit karbür TiC - CVD T82 SPMN 1234 4 Mitsubishi CBN - MB73 SPGN1234 Tablo 3. Tornalama parametreleri ve kesme geometrileri (Turning parameters and cutting geometry) Talaş parametreleri Kesme geometrisi Talaş derinliği 1.2 mm Kesici takım M2 UTI2T T82 MB73 Talaş açısı 6 6 6 6 İlerleme Yan boşluk açısı 5 5 5 5.12 mm/dev (f) Yanaşma açısı 75 75 75 75 Kesme hızı (V) 6 m/dak Geriye eğim açısı Uç açısı Uç yarıçapı ve takıma yapışan talaş görülmektedir. Takım kaplamasında oluşan kırılmalar, takımın aşınması ve talaşın takıma yapışma eğiliminin fazla olması tornalama kuvvetlerinin artmasında etkilidir. İşleme sırasında kaplamanın bölgesel olarak kırılması kaplamanın yüksek sertliğine karşın düşük darbe direncine atfedilir [1,15]. Şekil 4-b ve 4-c incelendiğinde, TiC kaplamalı takıma talaşın yapışma eğiliminin olmadığı, kaplamalı takıma ise kısmi talaş sıvanmalarının olduğu görülmektedir. 3.2. Talaş Oluşumu ve Talaş Formu (Chip Formation and Chip Forms) Takım/talaş ara yüzeyindeki temas uzunluğunun artması, sürtünmeyi arttıracağından kesme kuvvetlerini de artıracaktır. Temas uzunluğu iş parçası malzemesi ve kesici takım malzemesi mekanik özelliklerinin ve kaplama malzemesinin bir fonksiyonudur. Talaş kaldırma sırasında kesici takımın kaplama malzemesi ile işlenen malzemenin kimyasal aktivitesine bağlı oluşan sürtünme kuvvetleri takım/talaş temas uzunluğunu değiştirmektedir [16,17,18]. Kesme açısındaki artış takım/talaş temas uzunluğunu azaltır. Böylece yığılan talaş miktarı ile (a) (b) Şekil 2. Kesici takım ve kaplamanın (a) kesme kuvvetine, (b) ilerleme kuvvetine etkisi (Effect of cutting tool and coating (a) F c force (b) F f force) Şekil 3. TiC+TiN kaplamalı takımın optik mikroskop fotoğrafı (Picture of optical microscope coated with TiC+TiN) Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. Cilt 24, No 4, 29 695

A. Özer ve E. Bahçeci AISI 41 Martensitik Paslanmaz Çeliklerin Kesici Takım ve Kaplamasına Bağlı İşlenebilirliği Şekil 4. Kesici Takımların SEM fotoğrafları, (a) TiC+TiN kaplamalı, (b) Kaplamasız, (c) TiC kaplamalı (Picture of SEM (a) Coated with TiC+TiN, (b) Uncoated, (c) Coated with TiC) sürtünme kuvvetleri de azalır [19,2]. TiC+TiN kaplamalı takımla işlemede takım/talaş ara yüzeyindeki temas uzunluğu, kaplamanın bölgesel olarak kırılmasından dolayı, kaplamasız ve TiC kaplamalı takımlarla işleme de oluşan temas uzunluğundan daha fazladır (t 1 >t 2 >t 3 ) (Şekil 5). Temas uzunluğunun TiC+TiN kaplamalı takımda fazla olması, kesme kuvvetlerini arttırıcı bir etkendir. TiC kaplamalı takımda yapışmanın olmaması (Şekil 4-c) ve temas uzunluğunun diğer takımlara göre daha kısa olması, düşük kesme kuvvetlerinin elde edilmesinde etkili olmuştur. CBN takımla talaş kökü çıkarma anında kesici ucun çok sık kırılması sonucu bu takım için talaş kökü hazırlanamamıştır. Ancak, en düşük kesme kuvvetlerini CBN takım vermiştir. Talaşın takıma yapışma eğiliminin olmaması ve takım/talaş ara yüzeyindeki temas uzunluğunun diğer takımlara göre muhtemelen daha kısa olması bunun nedeni olarak söylenebilir. Deney malzemesi olan düşük sertliğe sahip temperlenmiş martenzitik paslanmaz çeliğin işlenmesinde, genelde sünek malzemelerin işlenmesinde oluşan sürekli talaş formu çeşitleri oluşmuştur. Şekil 6 da 6 m/dak kesme hızında takım malzemesi ve Şekil 5. Talaş kökü resimleri (Pictures of chip root) kaplamanın talaş formuna etkisi görülmektedir. TiC+TiN kaplamalı takımda ve kaplamasız sementit karbür takımda şerit talaş oluşmuştur. TiC kaplamalı sementit karbür takımda karmaşık sürekli talaş, CBN takımda ise yassı helisel sürekli talaş oluştuğu görülmüştür. Oluşan bütün talaşlar işlenebilirlik açısından ideal olmayan, olumsuz formlara sahiptir. 3.3. Yüzey Pürüzlülüğü (Surface Roughness) Genel olarak paslanmaz çelikler yüksek yüzey pürüzlülüğü değerlerine sahiptir [21]. Özellikle östenitik paslanmaz çeliklerin yüzey pürüzlülük değeri oldukça yüksektir. Bu yüksek yüzey pürüzlülük değerleri östenitik paslanmaz çeliklerin yüksek süneklikleri ile açıklanabilir. Çünkü yüksek süneklik yığıntı talaş (YT) oluşum eğilimini arttırır [13,22,23]. 696 Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. Cilt 24, No 4, 29

AISI 41 Martensitik Paslanmaz Çeliklerin Kesici Takım ve Kaplamasına Bağlı İşlenebilirliği A. Özer ve E. Bahçeci Şekil 6. Talaş formuna takım malzemesinin ve kaplama türünün etkisi (Effect of tool material and coated on form of chip) CBN takım düşük kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğü vermesine karşın, kısa işleme mesafelerinde dahi takımda kırılmalar meydana gelmiştir. TiC kaplamalı takımda, talaşın takıma yapışma eğiliminin çok düşük olması ve takım/talaş temas uzunluğunun diğer takımlara göre daha kısa olması, düşük kesme kuvvetlerine neden olmuştur. Kaplamasız takım en yüksek yüzey pürüzlülüğü değerini vermiştir. Tornalama kuvvetleri bakımında, TiC kaplamalı ve CBN takıma göre daha yüksek değerler vermiştir. Şekil 7. Kesici takım ve kaplamanın yüzey pürüzlülüğüne etkisi (Effect of cutting tool and coated on surface roughness) Martenzitik paslanmaz çeliklerde sünekliğin ve YT oluşum eğiliminin daha az olması daha iyi yüzey pürüzlülük değerlerinin elde edilmesini sağlamaktadır [7,22,24]. Şekil 7 AISI 41 martenzitik paslanmaz çelik için farklı kesici takımlara ait yüzey pürüzlülük değerlerini (Ra) göstermektedir. Bu değerler her kesici takım için yapılan üç ölçmenin ortalamasıdır. En yüksek yüzey pürüzlük değeri, talaş yapışma eğilimine sahip kaplamasız takımda elde edilmiştir. TiC+TiN kaplamalı takım ve CBN takım ile ideal yüzey pürüzlülük değerine (Ra=1.15 [25]) en yakın yüzey pürüzlülük değerleri elde edilmiştir. 4. SONUÇLAR (CONCLUSIONS) Kaplamasız ve farklı kaplama türlerine sahip sementit karbür ve CBN kesici takımlar kullanılarak tornalama ile yapılan AISI 41 martenzitik paslanmaz çeliğin işlenebilirlik deneylerinde elde edilen sonuçlar aşağıda özetlenmiştir: TiC+TiN kaplamalı takımın literatürde belirtilen düşük sürtünme katsayısına karşın, kaplamadaki kırılmalardan ve talaşın takıma yapışma eğilimden dolayı en yüksek kesme ve ilerleme kuvvetleri oluşuştur. Fakat işlenen yüzeyin pürüzlülüğü bakımından ideal yüzey pürüzlülüğüne en yakın değerler elde edilmiştir. KAYNAKLAR (REFERENCES) 1. Zimmerman, C., Boppana, S.P., Katbi, K., Machinability Test Methods Metals Handbook: Machining, vol 16, 9 th Edition, Editör: J. R. Davis, Metals Park, Ohio, 639-641, 1989. 2. Kosa,T., Ronald, P., Machining of Stainless Steels, Handbook: Machining, vol 16, 9 th Edition, Editör: J. R. Davis, Metals Park, Ohio, 684-686, 1989. 3. Lula, R.A., Bernstain, I.M., Residual and Minor Elements in Stainless Steel Handbook of Stainless steel, Editör: D. Peckner, McGraw Hill Book Co., 14-9/14-11, 1977. 4. Feirer, J.L., Materials: Machinability of steels Machine Tool Metalworking Principles and Practice, 2 nd Edition, McGraw Hill Book Co., 1983. 5. Higgins, R.A., Materials: For The Engineering Technician, Chapman and Hall Inc., New York, 284-289, 1987. 6. Agrawal, B.K., Introduction to Engineering Materials, Mc Graw-Hill Publishing Co., New Delhi, 1983. 7. Çiftçi, İ., Östenitik Paslanmaz Çeliklerin İşlenmesinde Kesici Takım Kaplamasının ve Kesme Hızının Kesme Kuvvetleri ve Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisi, Gazi Üni. Müh. Mim. Fak. Der., Cilt 2, No 2, 25-29, 25. 8. Sarwar, M., Zhang, X., Gillibrand, D., Performance of Titanium Nitride-Coated Carbide Tipped Circular Saws When Cuttig Stainless Steel and Mild Steel Surface and Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. Cilt 24, No 4, 29 697

A. Özer ve E. Bahçeci AISI 41 Martensitik Paslanmaz Çeliklerin Kesici Takım ve Kaplamasına Bağlı İşlenebilirliği Coatings Technology, Vol 94-95, 617-621, 1997. 9. Ozcatalbas, Y., Ozdemir, A., The Development of a New Quick Stop Device for Use Turninig J. Inst. Sci. Technol. Gazi Univ., Vol 12, No 3, 89-82, 1999. 1. Yiğin, A., Talaş Kaldırarak İşleme Makine Mühendisliği El Kitabı: Üretim ve Tasarım Cilt: 2, Ed.Cerit, M.A.,TMMOB Makine Mühendisleri Odası, Yayın No: 17, 249-274. 11. Lima, J.G., Avila, R.F., Abrao, A.M., Faustino, M. Davim, J.P., Hard Turning: AISI 434 High Strength Low Alloy Steel and AISI D2 Cold Work Tool Steel Journal of Materials Processing Technology, Vol. 169, 388-395, 25. 12. Asil Çelik, İşlenebilirlik, Kesici Takım Malzemeleri, Teknik Yayınlar, 17-25. 13. Ciftci, İ., Machining of austenitic Stainless Steels Using CVD Multi-layer Coated cemented Carbide Tools Tribology Internetional, Vol. 39, 565-569, 26. 14. Işık, Y., Investigating the Machinability of Tool Steels in Turning Operations Materials and Design, Vol. 28, 1417-1424, 27. 15. Dormer Tools, Techical Handbook, Shireoaks Road Workshop, UK. 16. Sadık, M.I., The Rool of Tool-Chip Contact Length in Metal Cutting Journal of Materials Processing Technology, Vol. 37, 613-627, 1993 17. Marinov, V.R., Hybrid Analytical-numerical Solution for the Shear Angle in Orthogonal Metal Cutting-Part I: Theoretical Foundation, International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 43, 399-414, 21. 18. Toropov, A., Sung-Lim Ko, Prediction of Shear Angle for Continuous Orthogonal Cutting Using Thermo-mechanical Constants of Work Material and Cutting Conditions Journal of Materials Processing Technology, Vol. 182, 167-173, 27. 19. Lee, W.B., To, S., Sze, Y.K., Cheung, C.F., Effect of Material Anisotropy on Shear Angle Prediction in Metal Cutting-a Mesoplasticity Approach, International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 45, 1739-1749, 23. 2. Seyfi, A., Östemperlenmiş GGG6 Sınıfı Küresel Grafitli Dökme Demirlerin İşlenebilirliğinin Kesme Kuvvetleri ve Yüzey Pürüzlülüğü Açısından Değerlendirilmesi, Master Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 26. 21. Kosa, T., Ronald, P., Machining of Stainless Steel Metals Handbook: Machining, Vol 16, 9 th Edition, Editör: J. R. Davis, Metals Park, Ohio, 681-69, 1989. 22. Ezugwu, E.O., Kim, S.K., The Performance of Cermet Cutting Tools When Machining on Ni- Cr-Mo (EN 24) Steel Lubrication Engineering, Vol 51, No 2, 139-145, 1995. 23. Korkut, I., Kasap, M., Ciftci, İ., Seker, U., Determination of Optimum Cutting Parameters During Machining of AISI 34 Austenitic Stainless Steel Materials and Design, Vol. 25, 33-35, 24. 24. Akasawa, T., Sakurai, H., et.all., Effects of Free Cutting Additives on the Machinability of Austenitic Stainless Steels Journal of Materials Processing Technology, Vol. 143-144, 66-71, 23. 25. Boothroyd, G., Fundamentals of Metal Machining and Machine Tools, Singapore, 1987. 698 Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. Cilt 24, No 4, 29