Research Article

AISI 420 Çeliğinin Tornalamasında Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisinin Sonlu Elemanlar Analizi ve Taguchi Deney Tasarımıyla İncelenmesi

Volume: 6 Number: 2 December 31, 2023
TR EN

AISI 420 Çeliğinin Tornalamasında Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisinin Sonlu Elemanlar Analizi ve Taguchi Deney Tasarımıyla İncelenmesi

Abstract

AISI 420 martensitik paslanmaz çelik, yüksek korozyon direnci nedeniyle makine, petrol ve petro kimya endüstrilerinde, gıda ve gıda üretim tesislerinde, otomotiv sanayinde, buhar türbin kanatlarında ve tıbbi aletlerin üretiminde sıklıkla kullanılmaktadır. Bu çelik türünün tornalanması, özellikle yüksek yüzey kalitesine sahip parçaların üretiminde önemli bir prosestir. Son ürünün yüzey kalitesi, ürünün genel kalitesini ve işleme sürecinin verimliliğini belirleyen kritik bir faktördür. Bu nedenle bu çalışmada sonlu elemanlar yöntemi ve Taguchi deney tasarımı kullanılarak AISI 420 martensitik paslanmaz çeliğin tornalanmasında kesme parametrelerinin (kesme hızı, ilerleme miktarı ve kesme derinliği) mutlak yüzey pürüzlülük değerine (Rz) etkileri araştırılmıştır. İşleme deneyleri sonlu elemanlar analizi yazılımı olan ThirdWave AdvantEdge programında yapılmıştır. Çalışmanın sonlu elemanlar analizi sonucunda kesme hızının artırılması ile Rz değerinin azaldığı, ilerleme miktarının ve kesme derinliğinin artırılması ile Rz değerlerinin arttığı tespit edilmiştir. Yapılan Taguchi deney tasarımı sonucu elde edilen istatiksel analizler sonucu optimum kesme parametreleri 0.1 mm/rev ilerleme miktarı, 230 m/min kesme hızı ve 0.9 mm kesme derinliği olarak belirlenmiştir. Ayrıca, Rz’ye etki eden en önemli kesme parametresinin ilerleme miktarı olduğu tespit edilmiştir.

Keywords

References

  1. [1] W. F. Smith, and J. Hashemi, Foundations of materials science and engineering. Mcgraw-Hill Publishing, 2006.
  2. [2] D. Palanisamy, A. Devaraju, D. Arulkirubakaran, and N. Manikandan, "Experimental investigation on surface integrity during machining of AISI 420 steel with tungsten carbide insert," Materials Today: Proceedings, vol. 22, pp. 992-997, 2020.
  3. [3] C. Moganapriya, R. Rajasekar, T. Mohanraj, V. Gobinath, P. S. Kumar, and C. Poongodi, "Dry machining performance studies on TiAlSiN coated inserts in turning of AISI 420 martensitic stainless steel and multi-criteria decision making using Taguchi-DEAR approach," Silicon, pp. 1-14, 2021.
  4. [4] A. El-Tamimi, M. Soliman, T. El-Hossainy, and J. Muzher, "Developed models for understanding and predicting the machinability of a hardened martensitic stainless steel," Materials and Manufacturing Processes, vol. 25, no. 8, pp. 758-768, 2010.
  5. [5] L. Bouzid, M. A. Yallese, K. Chaoui, T. Mabrouki, and L. Boulanouar, "Mathematical modeling for turning on AISI 420 stainless steel using surface response methodology," Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, vol. 229, no. 1, pp. 45-61, 2015.
  6. [6] Ç. V. Yıldırım, Ş. Şirin, T. Kıvak, and M. Sarıkaya, "A comparative study on the tribological behavior of mono&proportional hybrid nanofluids for sustainable turning of AISI 420 hardened steel with cermet tools," Journal of Manufacturing Processes, vol. 73, pp. 695-714, 2022.
  7. [7] S.-h. Xu, and B. Qiu, "Experimental study on fatigue behavior of corroded steel," Materials Science and Engineering: A, vol. 584, pp. 163-169, 2013.
  8. [8] Ş. Şirin, and T. Kıvak, "Effects of hybrid nanofluids on machining performance in MQL-milling of Inconel X-750 superalloy," Journal of Manufacturing Processes, vol. 70, pp. 163-176, 2021.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Industrial Engineering

Journal Section

Research Article

Early Pub Date

December 31, 2023

Publication Date

December 31, 2023

Submission Date

November 8, 2023

Acceptance Date

December 22, 2023

Published in Issue

Year 2023 Volume: 6 Number: 2

APA
Özlü, B., Uğur, L., & Yıldız, A. (2023). AISI 420 Çeliğinin Tornalamasında Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisinin Sonlu Elemanlar Analizi ve Taguchi Deney Tasarımıyla İncelenmesi. Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 6(2), 232-241. https://doi.org/10.55117/bufbd.1388187
AMA
1.Özlü B, Uğur L, Yıldız A. AISI 420 Çeliğinin Tornalamasında Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisinin Sonlu Elemanlar Analizi ve Taguchi Deney Tasarımıyla İncelenmesi. Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2023;6(2):232-241. doi:10.55117/bufbd.1388187
Chicago
Özlü, Barış, Levent Uğur, and Aytaç Yıldız. 2023. “AISI 420 Çeliğinin Tornalamasında Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisinin Sonlu Elemanlar Analizi Ve Taguchi Deney Tasarımıyla İncelenmesi”. Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 6 (2): 232-41. https://doi.org/10.55117/bufbd.1388187.
EndNote
Özlü B, Uğur L, Yıldız A (December 1, 2023) AISI 420 Çeliğinin Tornalamasında Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisinin Sonlu Elemanlar Analizi ve Taguchi Deney Tasarımıyla İncelenmesi. Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 6 2 232–241.
IEEE
[1]B. Özlü, L. Uğur, and A. Yıldız, “AISI 420 Çeliğinin Tornalamasında Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisinin Sonlu Elemanlar Analizi ve Taguchi Deney Tasarımıyla İncelenmesi”, Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, vol. 6, no. 2, pp. 232–241, Dec. 2023, doi: 10.55117/bufbd.1388187.
ISNAD
Özlü, Barış - Uğur, Levent - Yıldız, Aytaç. “AISI 420 Çeliğinin Tornalamasında Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisinin Sonlu Elemanlar Analizi Ve Taguchi Deney Tasarımıyla İncelenmesi”. Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 6/2 (December 1, 2023): 232-241. https://doi.org/10.55117/bufbd.1388187.
JAMA
1.Özlü B, Uğur L, Yıldız A. AISI 420 Çeliğinin Tornalamasında Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisinin Sonlu Elemanlar Analizi ve Taguchi Deney Tasarımıyla İncelenmesi. Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2023;6:232–241.
MLA
Özlü, Barış, et al. “AISI 420 Çeliğinin Tornalamasında Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisinin Sonlu Elemanlar Analizi Ve Taguchi Deney Tasarımıyla İncelenmesi”. Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, vol. 6, no. 2, Dec. 2023, pp. 232-41, doi:10.55117/bufbd.1388187.
Vancouver
1.Barış Özlü, Levent Uğur, Aytaç Yıldız. AISI 420 Çeliğinin Tornalamasında Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisinin Sonlu Elemanlar Analizi ve Taguchi Deney Tasarımıyla İncelenmesi. Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2023 Dec. 1;6(2):232-41. doi:10.55117/bufbd.1388187

Cited By

Indexing

                          download?token=eyJhdXRoX3JvbGVzIjpbXSwiZW5kcG9pbnQiOiJqb3VybmFsIiwib3JpZ2luYWxuYW1lIjoiYWNhZGVtaW5kZXhfbG9nby5wbmciLCJwYXRoIjoiMDE0OC9jNGUxL2ExYTEvNjlkNjIzMDZkMDFhNzkuNjQwNjcyNTYucG5nIiwiZXhwIjoxNzc1NjQ0OTUxLCJub25jZSI6IjIwMTE3NzAxMDQyODcyNDhkYjljNzA3MDNiZTI4MGQyIn0.gcKaww5KFzsu_vkMOBXVC6pmMUKOapitiUhwD5Iy6xQ      download?token=eyJhdXRoX3JvbGVzIjpbXSwiZW5kcG9pbnQiOiJqb3VybmFsIiwib3JpZ2luYWxuYW1lIjoiRFJKSV9Mb2dvLmpwZyIsInBhdGgiOiJhNjIxLzI3ZmUvZjRlZC82OWQ2MjMwNmM3MjM5NC45MjkzMzc2NC5qcGciLCJleHAiOjE3NzU2NDQ5NTEsIm5vbmNlIjoiODFjZDA0YjFjYjQ5OTM1MTM2YjVlNWFmOWU3M2VkMGEifQ.IrE2DQxJsd2_GiIgUm-2Ss63rpEBkTJ5pPxG4zfLZPE     download?token=eyJhdXRoX3JvbGVzIjpbXSwiZW5kcG9pbnQiOiJqb3VybmFsIiwib3JpZ2luYWxuYW1lIjoibG9nbzIucG5nIiwicGF0aCI6IjcxN2YvZTNhOS8wNDBkLzY5ZDYyMzA2ZDFkOWU3LjQzMzczOTcwLnBuZyIsImV4cCI6MTc3NTY0NDk1MSwibm9uY2UiOiI1Y2IzZGU3YjExOGIyNzA0Y2FiOTc1NTEyOTg0MjMxNSJ9.Bkxx2nQGj6Iq9GPltNmAd5p7wFOSTH2Ga3QTA0IL4cM