Aşırı Temperleme Isıl İşlemi Uygulanmış Orta Karbonlu Çeliğin Kesme Kuvvetleri ve Yüzey Pürüzlülüğü Açısından İncelenmesi

Benzer belgeler
Küreselleştirme Isıl İşlemleri Uygulanmış Orta Karbonlu Çeliğin Mikroyapı ve Sertlik Değerlerinin İncelenmesi

Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

FARKLI MİKROYAPILARA SAHİP AISI 4140 ÇELİĞİNİN İŞLENMESİNDE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ VE TALAŞ ATILABİLİRLİĞİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

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

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

ÇELİKLERİN VE DÖKME DEMİRLERİN MİKROYAPILARI

SAVUNMA SANAYİNDE KULLANILAN PASLANMAZ ÇELİKLERİN İŞLENEBİLİRLİKERİNİN İNCELENMESİ

DENEY 2 KESME HIZININ YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 6 Sayı: 2 s Mayıs 2004

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

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

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

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

TORNALAMADA DEĞİŞKEN İLERLEMENİN BAŞLANGIÇ AŞINMASINA OLAN ETKİLERİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

SERTLEŞTİRİLMİŞ 30MnVS6 MİKROALAŞIMLI ÇELİĞİN KESME KUVVETLERİ VE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ AÇISINDAN İŞLENEBİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

ŞEHMUS BADAY DOKTORA TEZİ MAKİNE EĞİTİMİ ANABİLİM DALI GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

AISI 1040 Çeliğinin Tornalanmasında Kesme Şartlarının Yüzey Pürüzlülük Değerlerine Etkilerinin İncelenmesi

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

HSS Torna Kalemindeki Talaş Açısının Kesme Kuvvetlerine Etkisi

Faz dönüşümleri: mikroyapı oluşumu, faz dönüşüm kinetiği

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

TEL EROZYON YÖNTEMİ İLE İŞLENEN KALIP ÇELİKLERİNDE İŞLEM PARAMETRELERİNİN YÜZEY KALİTESİNE ETKİSİ

Sığ ve derin kriyojenik işlem uygulanmış karbür takımların kesme kuvvetlerine etkisi

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

CALLİSTER FAZ DÖNÜŞÜMLERİ

KESİCİ TAKIM AŞINMASI VE İŞ MALZEMESİ MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ VE KESME KUVVETLERİNE ETKİSİ

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

Çift Fazlı Paslanmaz Çeliklerde Yaşlandırma Koşullarının Mikroyapı Özellikleri Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi

İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi Journal of Advanced Technology Sciences ISSN:

FARKLI ÇELİKLERE UYGULANAN DEĞİŞEN ISITMA HIZLARININ MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

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

Isıl işlem, katı haldeki metal ve alaşımlarına belirli özellikler kazandırmak amacıyla bir veya daha çok sayıda, yerine göre birbiri peşine uygulanan

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

3. MALZEME PROFİLLERİ (MATERİALS PROFİLES) 3.1. METAL VE ALAŞIMLAR. Karbon çelikleri (carbon steels)

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

AISI 1040 çeliğin tornalamasında kesme parametrelerinin kesme kuvvetine etkisi

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

Ösferrit Hacim Oranın Çift Fazlı Küresel Grafitli Dökme Demirlerin Yüzey Pürüzlülüğü Üzerindeki Etkisi

Sementasyon İşleminin Farklı Çeliklerin Mikroyapı ve Sertlik Değerlerine Etkileri

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

TORNALAMA İŞLEMLERİNDE KESİCİ TAKIM TİTREŞİMİNİN YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Geleneksel Malzemelerdeki Gelişmeler

GGG 40 Küresel Grafitli Dökme Demirlerin İnce Tornalama Operasyonlarında Kesme Kuvvetlerinin ve Yüzey Pürüzlülüğünün Değerlendirilmesi

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

AISI 1040 Çeliğinin Kuru Tornalanmasında Yüzey Pürüzlülüğünün İncelenmesi

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

Döküm yöntemiyle üretilmiş az91 magnezyum alaşımının işlenebilirliğinin yüzey pürüzlülüğü açısından değerlendirilmesi

İŞLEME PARAMETRELERİNDEN KESME HIZININ INCONEL 718 SÜPER ALAŞIMIN İŞLENEBİLİRLİĞİNE ETKİSİ

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

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

DIN17CrNiMo6 Çeliğinin Mikroyapı Özelliklerine Kritik Sıcaklıklararası Isıl İşlemlerin Etkisi

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

ISLAH ÇELİĞİNİN FARKLI KESİCİ TAKIMLARLA İŞLENMESİNDE KESME PARAMETRELERİNİN TALAŞ ŞEKİLLERİ ÜZERİNE ETKİSİ VE TALAŞ ŞEKİLLERİNİN SINIFLANDIRILMASI

SEMENTE EDİLMİŞ 8620 KALİTE ÇELİĞİN ÖZELLİKLERİNE SIFIRALTI İŞLEMİN ETKİSİ

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

AISI W 1 VE L 2 SOĞUK İŞ TAKIM ÇELİKLERİNİN DÜŞÜK SICAKLIKLARDA (120 C) MENEVİŞLENMESİ İLE OPTİMUM TOKLUĞUN GELİŞTİRİLMESİ ÖZET

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

DENEYİN ADI: Jominy uçtan su verme ile sertleşebilirlik. AMACI: Çeliklerin sertleşme kabiliyetinin belirlenmesi.

Politeknik Dergisi, 2015; 18 (3) : Journal of Polytechnic, 2015; 18 (3) :

Ç1040 VE 11SMnPb37 ÇELİKLERİNİN İŞLENMESİNDE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ VE ÜRETİM MALİYETİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

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

Faz dönüşümünün gelişmesi, çekirdeklenme ve büyüme olarak adlandırılan iki farklı safhada meydana gelir.

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

SU VERİLMİŞ VE MENEVİŞLENMİŞ SAE 4140 ÇELİĞİNDE MANYETİK BARKHAUSEN GÜRÜLTÜSÜ YÖNTEMİ İLE TAHRİBATSIZ İÇ YAPI KARAKTERİZASYONU

ÖSTEMPERLENMİŞ KÜRESEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİRİN SİNTERLENMİŞ KARBÜR KESİCİ TAKIM İLE TORNALAMA İŞLEMİNDE TAKIM PERFORMANSININ İNCELENMESİ

Alüminyum Alaşımlarının İşlenmesinde Kesme Hızı ve Talaş Açısının Yüzey Pürüzlülüğü, Yığıntı Talaş ve Yığıntı Katmanı Oluşumu Üzerine Etkisi

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

CNC TORNA TEZGAHINDA AISI 304 ÇELİKLERİN İŞLENEMESİNDE OPTİMUM YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNÜ SAĞLAYACAK KESME PARAMETRELERİNİN TESPİTİ

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

Emre Yalçın (Odöksan ELBA) 7.Oturum: Süreçler ve Kontrol 7th Session: Process and Control

Al MATRİSLİ MgO TAKVİYELİ KOMPOZİTLERİN FARKLI KESİCİ UÇLARLA TORNALANMASINDA KESME HIZININ AŞINMA DAVRANIŞINA ETKİLERİNİN İNCELENMESİ

Temperleme İşleminin Yağda Soğutulan Çeliklerin Mikroyapı ve Sertlik Özelliklerine Etkisi

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

DIN sıcak iş takım çeliğinin testere freze çakılarıyla işlenebilirliğinin araştırılması

YÜKSEK ALAŞIMLI BEYAZ DÖKME DEMİRLERİN (Nİ-HARD) TORNALANMASINDA KESME KUVVETİNİN MODELLENMESİ

DUAL FAZLI ÇELİKLERDE MARTENZİT VE YÜKLEME HIZININ MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİ

VERMİKÜLER GRAFİTLİ DÖKME DEMİRİN İŞLENEBİLİRLİĞİNİN DENEYSEL OLARAK ARAŞTIRILMASI

DENEYİN ADI: Çeliklerin Isıl İşlemi. AMACI: Çeliklerde ısıl işlem yoluyla mikroyapı ve mekanik özelliklerin değişiminin öğretilmesi.

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

Kesici Uç Pah Açısının Kesme Kuvvetleri ve Kesici Takım Gerilmelerine Etkisi

St 37 ÇELİĞİNİN SÜRTÜNMELİ VE GELENEKSEL DELME İŞLEMLERİNDE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNÜN ARAŞTIRILMASI

ÇELİKLERİN ISIL İŞLEMLERİ. (Devamı)

İnce ve Kalın Kesitli SiMo Küresel Dökme Demirlerin, Isıl İşlem Öncesinde ve Sonrasında Mikroyapı ve Mekanik Özellikleri

DUAL-FAZ ISIL İŞLEMİ UYGULANMIŞ BETONARME ÇELİĞİNİN ÇEKME EĞRİSİNE TEMPERLEME ISIL İŞLEMİNİN ETKİSİ ÖZET

I*, FIRAT KAFKAS**, ÇET

KAPLAMALI VE KAPLAMASIZ SEMENTİT KARBÜR TAKIMLAR İÇİN TAKIM ÖMRÜ MODELİ NDEKİ N ÜSTEL DEĞERİNİN DENEYSEL OLARAK ARAŞTIRILMASI

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

AISI D6 İŞ PARÇASININ TORNALANMASINDA YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNÜN İNCELENMESİ ÖZET ABSTRACT

AŞINMIŞ KESİCİ TAKIMLAR İLE ORTOGONAL TALAŞ KALDIRMADA KESME KUVVETLERİNİN DENEYSEL İNCELENMESİ ÖZET ABSTRACT

KTÜ, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü

Isıl İşlemde Risk Analizi

Serkan ATEŞ. Int.J.Eng.Research & Development,Vol.2,No.1,January

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

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

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

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

FREZELEME UYGULAMALARINDA KESİCİ UÇ SAYISININ TİTREŞİM VE KESME KUVVETLERİ ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

MMT440 Çeliklerin Isıl İşlemi 2 Sertleştirme Isıl İşlemi ve Sertleşebilirlik

Silindirik Tornalama İşlemi İçin Yeni Bir Ultrasonik Sistem Tasarımı ve İmalatı

15 th International Materials Symposium (IMSP 2014) October 2014 Pamukkale University Denizli - Turkey

Transkript:

Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi Cilt: 11, No: 4, 2014 (1-9) Electronic Journal of Machine Technologies Vol: 11, No: 4, 2014 (1-9) TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR www.teknolojikarastirmalar.com e-issn:1304-4141 Makale (Article) Aşırı Temperleme Isıl İşlemi Uygulanmış Orta Karbonlu Çeliğin Kesme Kuvvetleri ve Yüzey Pürüzlülüğü Açısından İncelenmesi Şehmus BADAY*, Hüdayim BAŞAK**, Ahmet GÜRAL*** * Şırnak Üniversitesi Şırnak Meslek Yüksekokulu,73000, Şırnak/TÜRKİYE ** Gazi Üniversitesi Teknoloji Fak. Endüstriyel Tasarım Müh. Böl. 06500, Ankara/TÜRKİYE *** Gazi Üniversitesi Teknoloji Fak. Metalürji ve Malzeme Müh. Böl., 06500,Ankara/TÜRKİYE shmsbdy@hotmail.com Özet Bu çalışmada, orta karbonlu çeliğe aşırı temperleme ısıl işlemi uygulanarak elde edilen mikroyapı farklılıklarının kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla bir grup AISI 1050 malzemesine 850 C de 15 dakika östenitleme işleminin ardından su verme işlemi uygulanmış ve daha sonra ayrı ayrı 600 C de 15, 60 ve 180 dakika sürede aşırı temperleme ile ferrit matriste sementitler küreselleştirilmiştir. Numunelerin işleme deneyleri kuru kesme şartlarında CNC torna tezgahında SNMG 120408 sementit karbür kesici takım ile buna uygun 75 yanaşma açısına sahip PSBNR 2525M12 takım tutucu kullanılarak yapılmıştır. Numunelerin sertlik değerlerinin azalmasıyla kesme kuvvetleri düşmüştür. Bununla birlikte, küresel sementitlerin ortalama ebatlarının artmasına bağlı olarak da kesme kuvvetleri düşmüştür. En düşük yüzey pürüzlülük değeri suverme sonrası 600 C de 15 dakika küreselleşmiş numunelerde elde edilmiştir. Ancak bu numunede küreselleştirme süresi artıkça yüzey pürüzlülük değeri de artış göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Aşırı Temperleme, Kesme Kuvvetleri, Yüzey Pürüzlülüğü, Mikroyapı, Sertlik Investigating of Over-Tempering Medium Carbon Steel In Terms of Cutting Forces and Surface Roughness Abstract In this study, by applying over-tempering on medium carbon steel obtained with microstructure differenties on cutting forces and surface roughness values were investigated. For this purpose a group of AISI 1050 materials were quenched after austenition at 850 C for 15 minutes and then cementite was spheroidised in ferrite matrix with overtempering separately at 600 C for 15, 60 and 180 minutes. Machining of the samples were tested at dry cutting conditions in CNC turning center with SNMG 120408 cementite carbide cutting tool and proper PSBNR 2525M12 tool holder with 75 degree approaching edge angle. Cutting forces decreased with decreasing hardness of the samples. However, their cutting forces decreased due to the increase in the average sizes of spheroidal cementite. Minimum surface roughness value was obtained from the samples which were spheroidised at 600 C for 15 minutes after quenching. But surface roughness rate of the sample increased as spheroidising time increased. Keywords: Over-Tempering, Cutting Force, Surface Roughness, Microstructure, Hardness Bu makaleye atıf yapmak için Baday Ş., Başak H., Güral A., Aşırı Temperleme Isıl İşlemi Uygulanmış Orta Karbonlu Çeliğin Kesme Kuvvetleri ve Yüzey Pürüzlülüğü Açısından İncelenmesi Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi 2014, (11) 1-9 How to cite this article Baday Ş., Başak H., Güral A., Investigating of Over-Tempering Medium Carbon Steel In Terms Of Cutting Force and Surface Roughness Electronic Journal of Machine Technologies, 2014, (11) 1-9

Teknolojik Araştırmalar: MTED 2014 (11) 1-9 Aşırı Temperleme Isıl İşlemi Uygulanmış Orta Karbonlu Çeliğin 1. GİRİŞ Orta karbonlu çeliklerin işlenebilirliği ve şekillendirilebilirlikleri içerdikleri lamelli sementit fazlarından dolayı oldukça zor ve aynı zamanda maliyeti artırmaktadır. Bu nedenle Ac 1 (ötektoid dönüşüm) sıcaklıkları civarında uzun süreli tavlama yapılarak gerçekleşen küreselleştirme ısıl işlemiyle süneklikleri, darbe toklukları, yorulma özellikleri ve işleme özellikleri önemli oranda geliştirilebilir [1]. Diğer taraftan sementit fazlarının küreselleştirilmesi, östenitten su vermeyle üretilen martensit fazının yüksek sıcaklıkta aşırı temperlenmesiyle de sağlanabilir [2,3]. Bunun sebebi temperleme sıcaklığı artıkça, dengesiz martenzit çıta sınırlarında çok sayıda potansiyel çekirdeklenme sağlanarak karbonun hızlı difüzyonuyla kararlı sementit tip karbürlerinin hızla oluşumu sağlanmakta ve yüzey gerilimini düşürmek için küresel biçimde oluşmaktadır. Bu işlem sonucunda çeliğin çekme dayanımı biraz düşer, sünekliği artar ve en önemlisi, çeliğin tokluğu ve işlenebilirliği önemli ölçüde artırılabilir. [4]. Birçok araştırmacı tarafından yüksek sıcaklıklarda aşırı temperlenmiş martenzitin mikroyapısında küreselleşmiş sementitlerin oluştuğu bahsedilmiştir [5-10]. Temperlenmiş çelikler imalat sektöründe, çeşitli otomobil parçaları olan dişliler, akslar ve direksiyon kolları üretimden yaygın olarak kullanılmaktadır [11,12]. Çeliğin mikroyapısında bulunan fazlar malzemenin işlenebilirlik özellikleri üzerinde önemli etkiye sahiptir. Küreselleşmiş perlitik yapı, lamelli perlitik yapıya göre daha iyi işlenebilirlik sonuçları vermektedir [13]. AISI 4120 çeliğinde ferrit+beynit mikroyapıya sahip haddelenmiş şartlarda talaşın uzaklaştırılması bakımından en iyi işlenebilirliği sergilemiştir. [14]. AISI 4140 çeliğinde ise en düşük yüzey pürüzlülüğü daha düşük kesme hızı ve ilerleme miktarlarında su verilmiş ve temperlenmiş şartlarda elde edilmiş ve küreselleştirme işlemi uygulandığında küreselleştirme süresinin artmasıyla yüzey pürüzlülüğü artmıştır [15]. Bir başka çalışmada AISI 1040 çeliklerinde artan küreselleştirme sıcaklığı ve süresi ile yüzey pürüzlülüğü değerleri artmıştır. Aynı zamanda bu çeliklerde ilerleme hızının artışı ile yüzey pürüzlülüğü değerleri de artmıştır [16]. Orta karbonlu çeliklerin işlenmesinde yumuşak ferrit fazının sünek kopma ile ayrılması sonucu yüzey pürüzlülüğünün arttığını tespit edilmiştir [17]. Bu çalışmada AISI 1050 çeliğinin su verme sonrası aşırı temperleme ısıl işlemi uygulanarak mikroyapı farlılıkları oluşturulmuş ve bu farklılıkların kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğü üzerine etkileri belirlenmeye çalışılmıştır. 2. MALZEME ve METOT Isıl işlem çalışmalarında kullanılmak üzere kimyasal bileşimi Tablo 1 de ve mikroyapısı Şekil 1 de verilmiş olan AISI 1050 çeliği kullanılmıştır. Bu malzemenin SEM mikroyapısına göre primer ferritik matriste ortalama 20 m koloni boyutuna sahip ince lamelli perlitik yapıdan oluşmaktadır (Şekil 1). Bu malzemeden işlenebilirlik deneylerinde kullanılabilecek Ø 30x200 mm boyutlarında numuneler hazırlanmıştır. Tablo 1. Çalışmalarda kullanılan AISI 1050 malzemesinin kimyasal bileşimi (ağırlıkça %) C Si Mn P S Cr 0,52 0,28 0,81 0,009 0,022 0,08 Mo Ni Al Cu Sn Fe 0,02 0,10 0,020 0,17 0,011 Kalan 2

Baday Ş., Başak H., Güral A. Teknolojik Araştırmalar: MTED 2014 (11) 1-9 Şekil 1. Isıl işlem öncesi AISI 1050 malzemesinin başlangıç mikroyapısı Bu numuneler önce 850 C de 15 dakika östenitlenmiş ardından martensit fazı üretmek için su verilmiş ve daha sonra sırasıyla ayrı ayrı 600 C de 15, 60 ve 180 dakika izotermal tavlama yapılarak ferritik matriste farklı ebat ve morfolojilere sahip küresel sementitler üretilmiştir. Numunelere uygulanan ısıl işlemlerin özeti Tablo 2 de numune kodları ile birlikte verilmiştir. Tablo 2. Numunelere uygulanan ısıl işlemler Numune kodları 600T15 600T60 600T180 Isıl işlem parametreleri 850 C de 15 dak östenitleme + su verme + 600 C de 15 dak temperleme 850 C de 15 dak östenitleme + su verme + 600 C de 60 dak temperleme 850 C de 15 dak östenitleme + su verme + 600 C de 180 dak temperleme Mikroyapı incelemeleri için numuneler, standart metalografik yöntemlerle metalografik incelemeye hazır hale getirilmiştir. Mikroyapının açığa çıkarılmasında dağlayıcı olarak % 2 lik Nital kullanılmıştır. Mikroyapıların görüntülenmesinde Jeol 6060 JSM-LV Tarama Elektron Mikroskobu (SEM) cihazı kullanılmıştır. Numunelerin sertlik ölçümleri Intron-Wolpert sertlik cihazında 30 kg yük uygulanarak Vickers değerinde belirlenmiştir. Numunelerin işleme deneylerinde ISO 3685 te belirtilen deney şartlarına uygun olarak SNMG formunda sementit karbür kesici takım ile buna uygun 75 yanaşma açısına sahip PSBNR 2525M12 formunda takım tutucu kullanılmıştır. İşleme malzemesine uygun CVD kaplı GC4215 kalitelisinde çift taraflı kesici takımı seçilmiştir. Kesici takım için üretici takım firmasının SNMG 120408 PM formlu talaş kırıcı geometrisi belirlenmiştir. Deneyler kuru kesme şartlarında CNC torna tezgahında gerçekleştirilmiştir. Kesme kuvveti ölçümü için üç eksenel yönde ölçüm kapasitesine sahip Kistler 9275B tipi dinamometre kullanılmıştır. İşleme deneylerinde kullanılan parametreler, takım üretici firması verileri ve ISO 3685 teki öneriler göz önüne alınarak, 150, 175, 200, 225 ve 250 m/dk beş farklı kesme hızı, 0,16 ve 0,25 mm/dev iki farklı ilerleme miktarı ve 1,6 mm sabit talaş derinliği olarak seçilmiştir. Deneylerin tümünde aynı şartları oluşturmak için, her bir işlem uygulanmasında yeni bir kesici takım kullanılmıştır. Yüzey pürüzlülüğü ölçümleri için Mitutoyo Surftest SJ-201 taşınabilir yüzey pürüzlülük ölçüm cihazı kullanılmıştır. Yüzey pürüzlülük değerleri her bir numunenin işlenmiş yüzeyinin üç farklı bölgesinden den ölçülmüştür ve ortalama değerleri belirlenmiştir. 3

Teknolojik Araştırmalar: MTED 2014 (11) 1-9 Aşırı Temperleme Isıl İşlemi Uygulanmış Orta Karbonlu Çeliğin 3.DENEYSEL SONUÇLAR VE TARTIŞMA 3.1. Mikroyapı Şekil 2 de suverme sonrasında 600 C sıcaklık ve üç farklı sürede 600T15, 600T60 ve 600T180 aşırı temperlenmiş numunelerin mikroyapıları gösterilmektedir. 600T15 numunesinin mikroyapısında (Şekil 2a) martenzit çıta sınırları boyunca uzanan çok küçük boyutlarda çubuksu sementitlerin küreselleşmeye başladığı, ancak küreselleşmenin tamamlanmadığı görülmektedir. Şekil 2 (b ve c) de görülebildiği gibi 600T60 ve 600T180 numunelerinin mikroyapılarında bu küreselleşme etkisinin daha fazla olduğu anlaşılmaktadır. Su verme işleminden sonra temperleme süresinin artışıyla mikroyapıda sementit fazlarını daha etkin küreselleştirdiği, ayrıca ortalama ebatlarının arttığı açıkça Şekil 2 den görülmektedir. Su verme işleminden sonra elde edilen martenzit fazı, daha düşük serbest enerjiye sahip ve daha kararlı sementit fazları oluşturma eğilimindedir. Aynı zamanda sementit fazlarının çekirdeklenmesi için martenzit plaka sınırları yüksek dislokasyon yoğunluğundan ve düşük aktivasyon enerjisinden dolayı oldukça uygun yerlerdir. Bu nedenle 600T15 numunesinde oluşan küresel sementit fazlarının morfolojisi önceki martenzitin çıta sınırlarına benzer ve iğnemsi şeklindedir (Şekil 2a). 600T60 ve 600T180 numunelerinde artan küreselleştirme zamanı ve sıcaklığına bağlı olarak çekirdeklenen iğne biçimli sementit fazları yüzey gerilimini azaltmak için küresel morfoloji biçimini almaya başlamıştır. (a) (b) 4

Baday Ş., Başak H., Güral A. Teknolojik Araştırmalar: MTED 2014 (11) 1-9 (c) Şekil 2. Su verme sonrası küreselleştirme işlemi yapılmış numunelerin SEM mikroyapıları (a) 600T15, (b) 600T60, (c) 600T180 AISI 1050 malzemesinin aşırı temperleme ısıl işlemi sonucunda elde edilen küresel sementitlerin ortalama ebatları karşılaştırıldığında, ortalama sementit parçacık boyutu 600T15 ve 600T60 serisi numunelerde 300-400 nm ve 600T180 serisi numunesinde ise 500 nm aralığında gerçekleşmiştir. Temperleme süresinin artmasıyla mikroyapıda oluşan küresel sementitlerin ebatlarında artış görülmüştür. 3.2. Kesme Kuvvetleri Numunelerin kesme hızı ve ilerlemeye bağlı olarak ölçülen esas kesme kuvvetleri değerleri Şekil 3 te verilmiştir. Kesme hızındaki artışla birlikte genel olarak kesme kuvvetlerinin azaldığı söylenebilir. Artan kesme hızı ile kesme kuvvetlerindeki düşüş sıcaklık artışı nedeniyle kesici takım talaş yüzeyindeki temas alanın azalması ve kısmen de talaşta akma bölgesinde (ikinci deformasyon bölgesi) kayma gerilmesinin azalması ile açıklanmaktadır [18]. Diğer bir neden ise kesici takım/talaş ara yüzeyindeki sıcaklık artışından dolayı kesici takım/talaş ara yüzeyinde sürtünme katsayısı azalmasıdır [19]. İşlenen numuneler arasında en fazla kesme kuvveti 600T15 numunesinde elde edilmiş ve bu değerler sırasıyla 600T180 ve 600T60 numunelerinde azalmıştır. Bu durum numunelerin sahip olduğu sertlik değerleri ile ilişkili olduğu görülmüştür. Çünkü bu çalışmada 600T15, 600T60 ve 600T180 numunelerinde elde edilen sertlik değerleri sırasıyla; 361±6, 268±7 ve 278±10 HV30 değerleri bulunmuştur. Bu durum düşük süneklik değerinin kesme kuvvetlerini artırdığını göstermektedir. Diğer taraftan numunelerde elde edilen küresel sementit parçacık ebatlarının da bir etkisi olduğu da düşünülebilir. Sementit parçacık ebadının artışıyla, talaş kaldırma esnasında bu parçacıkların daha kolay kırılmış olabileceği ve bununda talaş kırıcılığa bir katkısı olmuş olabilir. Ayrıca su verilmiş numunelerde küreselleştirme sıcaklığının artması ile sementit parçacıkları sürekli olarak büyümekte ve karbürlerin birleşmesi sonucunda daha geniş ferrit alanların meydana getirmesi de kesme kuvvetlerini düşürmüş olabilir. Ayrıca küreselleşen karbürlerin boyutları artarken Ferrit/Fe 3 C arayüzeyi uyumsuzlaşabilir ve malzemeden talaşın kopmasını kolaylaştırabilir. Şekil 3 deki 600T15 ve 600T180 numunelerinde 175 m/dk kesme hızlarındaki kesme kuvvetleri 200 m/dk kesme hızından daha da düşük oluğu görülmektedir. Bu durumun açıklanabilen en temel nedeni talaş kaldırma esansında talaş kökünde oluşan yığıntı talaş (BUE) oluşumundan kaynaklanmaktadır. BUE eğiliminin artması ile etkin talaş açısının artmasına ve aynı zamanda takım talaş temas uzunluğunun azalmasıyla kesme kuvvetlerinin düşmesine sebep olmuştur. Numunelerin ilerleme miktarının 0,16 mm/dev den 0,25 mm/dev e (Şekil 3) artırılmasıyla kesme kuvvetlerinde ortalama % 40 lık bir artış gerçekleşmiştir. İlerleme ve kesme derinliğine bağlı olarak 5

Esas Kesme Kuvvetleri, Fc (N) Teknolojik Araştırmalar: MTED 2014 (11) 1-9 Aşırı Temperleme Isıl İşlemi Uygulanmış Orta Karbonlu Çeliğin oluşan talaş kesit alanı esas kesme kuvvetini belirleyen en önemli faktördür. Dolayısıyla ilerlemedeki artışla beraber artan talaş kesiti esas kesme kuvvetindeki artışın temel nedenidir. 1200 600T15 600T60 600T180 1000 0,16 mm/dev 0,25 mm/dev 800 600 400 150 175 200 225 250 150 175 200 225 250 Kesme Hızı, V (m/dak) Şekil 3. 0,16 ve 0,25 mm/dev ilerleme değerinde kesme hızına bağlı olarak ölçülen esas kesme kuvvetleri 3.3. Yüzey Pürüzlülüğü Numunelerin kesme parametrelerine bağlı olarak ölçülen yüzey pürüzlülük değişimleri Şekil 4 te verilmiştir. Genel olarak tüm numunelerde kesme hızı artıkça yüzey pürüzlülük değerinde bir düşüş görülmektedir. Yüzey pürüzlülük değerinin iyileştirilmesi için kesme hızının arttırılması, literatürde kullanılan en yaygın yöntemdir [20-23]. Kesme hızının artması ile iyileşen yüzey pürüzlülüğü, yüksek hızlarda artan sıcaklığa bağlı olarak, deformasyon işleminin kolaylaşması, iş parçası malzemesinin, kesici kenar ve burun yarıçapı çevresinde rahat bir şekilde deforme edilmesi ve bu yüksek sıcaklıklarda oluşan akma bölgesine bağlı olarak açıklanabilir. Aynı zamanda kolay deforme edilen malzemede işleme esnasında yırtılma olmadan şekillendirilebilmekte ve dolayısı ile iş parçası yüzey kalitesinde de bir iyileşme olduğu gözlenmektedir [21]. Diğer bir ifadeyle kesme hızının artmasıyla yüzey pürüzlülük değerinin azalması, yüksek kesme hızlarında oluşumu azalan BUE oluşumu ile de açıklanabilir. Ancak 175 m/dk a kesme hızında yüzey pürüzlülük değerlerinde bir artış gözlemlenmiştir. Bu artışın sebebi sünek malzemelerde düşük ve orta kesme hızlarında BUE oluşumundan kaynaklanmaktadır (Şekil 4). İşleme esnasında kesici takım kesici ucunda oluşan BUE kararsız bir yapıda olduğu için yüzey pürüzlülük değerini artırır. Dolayısıyla düşük kesme hızlarında yığıntı talaşın büyük ve kararsız olması durumunda yüzey pürüzlülük değeri daha da artarak, kötü bir yüzey oluşur. Şekil 4 e göre ilerlemenin artması ile yüzey pürüzlülüğünün tüm numuneler için arttığı görülmektedir. İlerlemenin artışı veya azalışı yüzey pürüzlülüğünün değerini doğrudan etkilemektedir. Bundan dolayı ilerlemenin artıkça, yüzey pürüzlülüğü değeri de artacak dolayısıyla yüzey kalitesi de kötüleşecektir. 6

Yüzey Pürüzlülüğü, Ra (µm) Baday Ş., Başak H., Güral A. Teknolojik Araştırmalar: MTED 2014 (11) 1-9 2,81 2,61 2,41 2,21 2,01 1,81 1,61 1,41 1,21 1,01 0,81 0,61 0,41 0,21 0,01 600T15 600T60 600T180 İlerleme, f 0,16 mm/dev 0,25 mm/dev 150 175 200 225 250 150 175 200 225 250 Kesme Hızı, V (m/dak) Şekil 4. Kesme hızına bağlı olarak ölçülen yüzey pürüzlülükleri 600T15 numunesinin yüzey pürüzlülük değerlerinin daha az olduğu görülmüştür. Düşük sürede temperlenen numunenin mikroyapısının daha homojen olmasının (Şekil 2) buna sebep olduğu düşünülmektedir [24]. Isıl işlem süresinin artması iş parçalarının yüzey pürüzlük değerlerini olumsuz yönde etkilemektedir. Söz konusu bu durum temperleme sıcaklığının artmasına bağlı olarak karbonun difüzyon hızının artmasına, karbürlerin hızla büyüyerek birleşmesine ve bunun sonucu olarak da daha geniş ferritik alanlar meydana getirerek yüzey pürüzlülük değerlerini artırması ile açıklanabilir. 4. SONUÇLAR Bu çalışmada AISI 1050 çeliğine uygulanan aşırı temperleme ısıl işlemleri sonucunda mikroyapıda, işleme esansında kesme kuvvetleri, yüzey pürüzlülüğünde meydana gelen değişimler karşılaştırılmış ve elde edilen sonuçlar aşağıdaki gibi özetlenmiştir. - Su verme sonrası aşırı temperleme ile elde edilen ferritik matriste küresel sementitlerin oluşumu artan temperleme süresine bağlı olarak daha hızlı meydana gelmiştir. - Artan temperleme süresine bağlı olarak numunelerin mikroyapısındaki sementit parçacıklarını ebatları artmıştır. - 600T15 numunesinin 600T60 ve 600T180 numunelerine göre mikroyapısı daha homojen dağılmıştır. - İşlenen numuneler arasında en fazla kesme kuvveti 600T15 numunesinde elde edilmiş ve bu değerler sırasıyla 600T180 ve 600T60 numunelerinde azalmıştır. 5. KAYNAKLAR 1. Can, A. Ç., 2006 Tasarımcı mühendisler için malzeme bilgisi, Birsen Yayınevi, İstanbul, 124,128, 136-137, 145-147. 7

Teknolojik Araştırmalar: MTED 2014 (11) 1-9 Aşırı Temperleme Isıl İşlemi Uygulanmış Orta Karbonlu Çeliğin 2. Hoseiny, H., Klement, U., Sotskovszki, P. and Andersson, J., 2011, Comparison of the microstructures in continuous-cooled and quench-tempered pre-hardened mould steels, Materials and Design, 32: 21-28. 3. Podder, A. S. And Bhadeshia, H.K.D.H., 2010, Thermal stability of austenite retained in bainitic steels, Materials Science and Engineering A, 527: 2121-2128. 4. Andres, C. G. Caruana G. and Alvarez, L.F., 1998, Control of M 23 C 6 carbides in 0.45C 13Cr martensitic stainlesssteel by means of three representative heat treatment parameters, Materials Science and Engineering A, 241: 211-215. 5. Andrew, J. H., Lee, H., Chang, P. L., Fang, B., Guenot, R., Brookes, P. E., Bourne, L., Wilson, D. V., Bhat, U. V. and Lloyd, H. K., 1950, The effect of cold work on steel, Journal of the Iron and Steel Institute, London, 165: 145-84. 6. Rosen, A. And Taub, A., 1962, The kinetics of graphitization in steel at subcritical temperature1s, Acta Metallurgica, 10 (5): 501-509. 7. Sueyoshi, H. And Suenaga, K., 1978, Effects of pre-treatment on the graphitization behaviour in hypo-eutectoid low alloy steel, J. Jpn. Inst. Metals, 42 (7): 676-682. 8. Wells, M. G. H., 1964, An electron transmission study of the tempering of martensite in an Fe-Ni-C alloy, Acta Metallurgica, 12 (4): 389-399. 9. Speich, G. R. And Leslie, W. C., 1972, Tempering of steel Metall. Trans. A, 3: 1043-1054. 10. Zhang, M. X. And Kelly, P. M., 1998, Crystallography of spheroidite and tempered martensite Acta Mater., 46 (11): 408-4091. 11. Gao, W., Dong, L., Hu F. And Tan, B., 2008, Analysis of quenching cranking and improvement of heat treatment process for steel 40Cr axle vehicle, Journal of Hunan Institute of Technology, 18 (4): 33-36. 12. Zheng, Y., Wu, Y., Liu, Y., Huang, X., Zhang, X., Xu, G., Wang, W. And Wu, S., 2004, Study on technology of forging-remnant-heat hardening of 40Cr automobile turning junction, Hot Working Technology, 33 (3): 47-48. 13. Okushima, K., Iwata, K. And Kurimote, T., 1964, A study of machinability of metals, The Japon Society of Mechanical Engineers, 7 (25): 14-17. 14. Araki, T. And Yamamoto, S., 1979, An evaluation of machinability of low alloy steel materials with or without heat treatment, Machinability Testing and Utilization of Machining Data, 117-131. 15. Kılıçlı, V., Motorcu, A.R., Erdoğan, M., Şahin Y., 2004, Farklı mikroyapılara sahip AISI 4140 çeliğinin işlenmesinde yüzey pürüzlülüğü ve talaş atılabilirliğinin deneysel olarak incelenmesi, 11. Uluslararası Makina Tasarım ve İmalat Kongresi, Antalya, 1-16. 16. Kılıçlı, V., Motorcu A.R., Erdoğan M. ve ŞAHİN Y., 2005, AISI 4140 Çeliğinin İşlenmesinde Küreselleştirme Sıcaklık ve Süresinin Yüzey Pürüzlülüğü Üzerine Etkisinin Deneysel Olarak İncelenmesi, 4. Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu, Konya, 645-650. 8

Baday Ş., Başak H., Güral A. Teknolojik Araştırmalar: MTED 2014 (11) 1-9 17. Katayama, S. and Toda, M., 1996, Machinability of medium carbon graphitic steel, Journal of Materials Processing Technology, 62: 358-362. 18. Trent, E.M., 1989, Metal cutting, Butterworths Press, London, 1 171 (1989). 19. Zhao, J., Ai, X., Li, Z., 2006, Finite element analysis of cutting forces in high speed machining, Materials Science Forum, (532-533): 753-756. 20. De Garmo, E.P., Black, J.T., Kohser, R.A., 1997, Materials and processes in manufacturing, Prentice-Hall Inc., New Jersey, 214-652. 21. Shaw, M.C., 1989, Metal cutting principles, Oxford University Press, Oxford, 1 29 (1989). 22. Boothroyd, G., 1981, Fundamentals of metal machining and machine tools, International Student ed. 5th Printing, McGraw-Hill, New York. 23. Hagiwara, M., Chen, S., Jawahir, I.S., 2009, Contour finish turning operations with coated grooved tools: Optimization of Machining Performance, Journal of Materials Processing Technology, 209: 332-342. 24. Başak, H., Güral, A., ve Baday, Ş., 2015, Orta karbonlu bir çeliğin kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğüne küreselleştirme ısıl işlemlerinin etkisinin incelenmesi, 2. Uluslararası Demir Çelik Sempozyumu (IISS 15), Karabük, Türkiye, 345-349. 9