AISI 2205 Dubleks Paslanmaz Çeliğin CNC Torna Tezgahında İşlenmesinde Yüzey Pürüzlülüğü ve Kesme Kuvvetlerinin Deneysel Araştırılması

Yıl 2020, Cilt: 1 Sayı: 1, 22 - 33, 30.04.2020

Fatih Memiş Yakup Turgut

Öz

Bu çalışmada, özellikle denizcilik, petrol ve kimya sektöründe yaygın kullanım alanına sahip AISI 2205 (EN 1.4462) paslanmaz çeliğin CNC torna tezgahında işlenmesinde kesme parametrelerine bağlı yüzey pürüzlülükleri ve kesme kuvvetleri ölçülmüştür. Deneyler için, AISI 2205 paslanmaz çelik malzemeden 60 mm çapında ve 400 mm boyunda numuneler hazırlanmıştır. Deney numunelerinin işlenmesi esnasında kesme kuvvetleri, tezgaha bağlanan Kistler 9257B dinamometre yardımıyla, yüzey pürüzlülükleri ise Perthometer M1 masa tipi yüzey pürüzlülük ölçme cihazı ile ölçülmüştür. Deneylerde, SNMG 120408 NM4 WSM20 ve SNMG 120408 NR4 WSM20 iki farklı talaş kırıcı formuna sahip kesici takımlar kullanılmıştır. Deneylerde, 1 mm kesme derinliği, 0,1-0,2-0,3 mm/dev ilerleme hızı ve 150, 180, 210, 240, 270 m/dak kesme hızı kullanılmıştır. Kullanılan bu kesme parametrelerde talaş kırıcı formunun yüzey pürüzlülüğü ve kesme kuvvetleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda, en iyi yüzey pürüzlülük ve en düşük kesme kuvveti değerleri SNMG 120408 NR4 WSM20 kodlu kesici takımlarla elde edilmiştir. Her iki kesici için de, düşük ilerleme hızlarında yüzey pürüzlülüğü ve kesme kuvvetlerinin azaldığı, ilerleme hızının artmasıyla yüzey pürüzlülüğü ve kesme kuvvetlerinin arttığı tespit edilmiştir. Kesme hızının artması ile birlikte kesme kuvvetleri genellikle azalmıştır.

Anahtar Kelimeler

İşlenebilirlik, Paslanmaz çelik, Yüzey pürüzlülüğü, Kesme kuvvetleri

Kaynakça

• 1R. Badji, M. Bouabdallah, B. Bacroix, C. Kahloun, K. Bettahar, N. Kherrouba, Effect of solution treatment temperature on the precipitation kinetic of σ phase in 2205 duplex stainless steel welds, Materials Science and Engineering, 496(1-2): 447-454, 2008.
• F. Memiş, AISI 2205 paslanmaz çeliğin CNC torna tezgahında işlenmesinde yüzey pürüzlülüğü ve kesme kuvvetlerinin deneysel araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, Türkiye, 2015.
• Y. Kayır, S. Asalan, A. Aytürk, AISI 316Ti paslanmaz çeliğin tornalanmasında kesici uç etkisinin taguchi yöntemi ile analizi, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. 28(2): 63-372, 2013.
• Ö. Tekaslan, AISI 304 östenitik paslanmaz çeliklerde işlenebilirliğe bağlı olarak kalıcı gerilme problemlerinin araştırılması, Doktora Tezi, Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Balıkesir, Türkiye, 2007.
• H. Demir, H.B. Ulaş, M. Zeyveli, Stavax ESR çeliğinin yüzey pürüzlülüğü ve kesme kuvvetleri açısından değerlendirilmesi, 5. Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu (IATS’09), 13-15 Mayıs 2009, Karabük.
• İ. Çakmak, Frezeleme işleminde takım talaş kırıcı formunun yüzey pürüzlülüğü ve kesme kuvvetlerine etkisinin deneysel araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, Türkiye, 2013.
• Y. Işık, M.C. Çakır, Hız çeliği takımlar için kesme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğüne etkilerinin deneysel olarak incelenmesi, TEKNOLOJİ, 1-2: 111-118, 2001.
• B. Özlü, H. Demir, E. Nas, CNC tornalama işleminde yüzey pürüzlülüğü ve kesme kuvvetlerine etki eden parametrelerin matematiksel olarak modellenmesi, İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi 3(2): 75-86, 2014.
• M. Ay, A. Kalyon, CNC torna tezgahında 17-4 PH paslanmaz çeliğin işleme parametrelerinin deneysel olarak belirlenmesi, 6. International Advanced Technologies Symposium (IATS’11), 16-18 Mayıs 2011, Elazığ.
• Ö. Tekaslan, N. Gerger, U. Şeker, CNC torna tezgahında AISI 304 çeliklerin işlenmesinde optimum yüzey pürüzlülüğünü sağlayacak kesme parametrelerinin tespiti, Dumlupınar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 16:97-104, 2008.
• İ. Çiftçi, Östenitik paslanmaz çeliklerin işlenmesinde kesici takım kaplamasının ve kesme hızının kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğüne etkisi, Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 20(2): 205-209, 2005.
• İ. Çiftçi, Machining of austenitic stainless steels using CVD multi-layer coated cemented carbide tools, Tribology International, 39: 565-569, 2006.
• A. Özer, E. Bahçeci, AISI 410 martensitik paslanmaz çeliğin işlenebilirliği, Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 24(4): 693-698, 2009.
• H.E.Yeyen, İ. Korkut, Y. Turgut, İ. Çiftçi, AISI 303 östenitik paslanmaz çeliklerin işlenmesinde kesme hızı ve ilerlemenin kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkileri, 5. Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu (IATS’09), 13-15 Mayıs 2009, Karabük.
• İ. Korkut, M. Kasap, İ. Çiftçi, U. Seker, Determination of optimum cutting parameters during machining of AISI 304 austenitic stainless stell, Materials&Desing, 25:303-305 2004.
• H. Gürbüz, F. Kafkas, U. Şeker, Kesici takıma farklı yöntemle uygulanmış kaplamaların kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğüne etkisinin deneysel olarak araştırılması, 6. International Advanced Technologies Symposium (IATS’11), 16-18 Mayıs 2011, Elazığ.
• M. Aydın, M. Uçar, A. Cengiz, AISI 304 östenitik paslanmaz çeliğin kuru tornalanabilmesine kesme parametrelerinin etkisi, 2. Ulusal Tasarım İmalat ve Analiz Kongresi, 11-12 Kasım 2010, Balıkesir.
• Y. Kayır, A. Aytürk, AISI 316Ti paslanmaz çeliğin işlenebilirlik karakteristiklerinin incelenmesi, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 18(1):61-71, 2012.
• B. Yalçın, D. Temiz, İmplant malzemesi olarak kullanılan AISI 316L östenitik paslanmaz çeliğin kuru tornalanabilirliğinin araştırılması, 3. Ulusal Talaşlı İmalat Sempozyumu, 4-5 Ekim 2012, Ankara.
• M. Kasap, AISI 304 östenitik paslanmaz çeliklerin işlenebilirliğinde en uygun kesme parametrelerinin ve işleme şartlarının deneysel olarak araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, Türkiye, 2001.
• C. Özek, A. Hasçalık, U. Çaydaş, F. Karaca, AISI 304 östenitik paslanmaz çeliğin tornalanması, Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, 2:117-121, 2006.
• C. Özek, V. Savaş, CNC torna tezgahlarında takım aşınmasına etki eden faktörlerin belirlenmesi, Denizli Malzeme Sempozyumu ve Sergisi, 14-16 Nisan 2004, Denizli.
• J. Paro, H. Hanninen, V. Kauppinen, Tool wear and machinability of hiped p/m and conventional cast duplex stainless steels, Journal of Materials Processing Technology, 249:279-284, 2001.
• J. Paro, H. Hanninen, V. Kauppinen, Tool wear and machinability of X5 CrMnN 18 18 stainless steels, Journal of Materials Processing Technology, 119, 14-20, 2001.
• E.M. Trent, Metal cutting, Butterworths Press, London, 1989.
• İ. Çiftçi, M. Kasap, U. Şeker, Östenitik paslanmaz çeliklerin işlenebilirlik parametrelerinin belirlenmesi için deneysel çalışmalar üzerine bir değerlendirme, Teknoloji, 2(3-4):131-145, 1999.