Ezerek Parlatma Yapılan AA7075-T6 Alüminyum Alaşımında Meydana Gelen Kalıntı Gerilmelerin İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, AA7075-T6 alüminyum alaşımında ezerek parlatma işlemi sonrasında meydana gelen kalıntı gerilmeler incelenmiş ve sonuçlar sayısal analiz programı ile elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. CNC frezede basit bir takım ve farklı işlem parametreleri kullanılarak ezerek parlatma işlemine tabi tutulan numunelerin kalıntı gerilme değerleri X-ışını kırınımı yöntemi ile belirlenmiştir. Ezerek parlatma işlemi yapılan tüm yüzeylerde basma kalıntı gerilmelerinin meydana geldiği tespit edilmiştir. Numuneler üzerinde oluşan kalıntı gerilmelerin ilerleme miktarı, ezme derinliği, yanal adım ve paso sayısı gibi işlem parametrelerinden ve ezerek parlatma işlemi gerçekleştirmeden önce yüzeye uygulanan frezeleme işleminin yönünden ve işlem sırasında kullanılan yağlayıcıdan etkilendiği gözlemlenmiştir. İşlem sayısal analiz programı ile 2B olarak modellenmiş ve ilerleme miktarı ile ezme derinliğinin değişimi ile numunede meydana gelen kalıntı gerilme miktarları tespit edilmiştir. Parçanın üretiminden gelen artık gerilmeler programa dahil edilmemiş ve parça tavlı olarak kabul edilmiştir. Bu nedenle sayısal analiz yöntemi ile elde edilen değerlerin ölçümler sonucu elde edilen değerlere sayısal olarak benzemediği fakat işlem parametrelerinin etkilerinin ölçüm sonuçları ile benzerlik gösterdiği belirlenmiştir

Keywords

• Kalıntı gerilme,X-ışını yayınımı,ezerek parlatma,sayısal analiz

Examining the Residual Stress on the Burnished AA7075-T6 Aluminum Alloy

Abstract

In this study, the residual stresses occurring after the burnishing procedure of AA7075-T6 aluminum alloy, and the results were compared to the values obtained from numerical analysis software. The residual stress values of the samples, which were exposed to burnishing procedure in CNC milling machine by using simple equipment and different operational parameters, were determined via X-ray diffraction method. After the burnishing, compressive residual stresses were observed in all the surfaces. The residual stress on the samples was found to be related with operational parameters such as travelling distance, burnishing depth, stepover, and pass number, as well as the cutting direction applied on surface before burnishing and the lubricant used during the procedure. The heat treatment was modeled in 2D by using numerical analysis software, and the residual stress values were determined in relation with the changes in travelling distance and burnishing depth. The residual stresses originating from the production of part were not entered into the software, and the part was considered tempered. For this reason, it was determined that the values obtained from numerical analysis method and those obtained from measurements were not similar to each other but the operation parameters’ effects were similar to measurement results.

Keywords

• Residual stress,X-ray diffraction,burnishing,numerical analysis

References

1. [ 1] Hauk V., “Structural and residual stress analysis by nondestructive methods: Evaluation-Application-Assessment”, Elsevier, (1997).
2. [ 2] Çevik B., ÖzerA. ve ÖzçatalbaşY., "Köşe Kaynaklarında Oluşturulan Gerilmelerin Fotoelastisite Yöntemiyle Analizi", The Sixth International Advanced Technologies Symposium, Elazığ, Türkiye, 409-414,(2011).
3. [ 3] Subaşı M.,Kafkas F.veKarataş Ç., “AISI 4140 çeliğinde sertlik ve kalıntı gerilme ilişkisi”, 2. Ulusal Tasarım İmalat ve Analiz Kongresi, Balıkesir, Türkiye, 211-220,(2010).
4. [ 4] Totten G. E.,“Handbook of residual stress and deformation of steel”, ASM International, (2002).
5. [ 5] Chomienne V.,Valiorgue F., Rech J.andVerdu C.,“Influence of ballburnishing on residualstress profile of a 15-5PH stainless steel”, CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology,13, 90-96, (2016).
6. [ 6] Park J. U., An G. And Woo W. “The effect of initial stress induced during the steel manufacturing process on the welding residual stress in multi-pass butt welding”, International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering, (2017) in press.
7. [ 7] Kouadri-Henni A.,Seang C., Malard B. And Klosek V.,“Residual stresses induced by laser welding process in the case of a dual-phase steel DP600: Simulation and experimental approaches”, Materials & Design,123, 89-102, (2017).
8. [ 8] Dawson H.,Serrano M., Cater S., Wady P., Pirling T. and Jimenez-Melero E. “Residual Stress Distribution in Friction Stir Welded ODS Steel Measured by Neutron Diffraction”, Journal of Materials Processing Technology, 246, 305-312, (2017).

9. [ 9] Lin J.,Ma N., Lei Y. And Murakawa H.,“Measurement of residual stress in arc welded lap joints by cosα X-ray diffraction method”, Journal of Materials Processing Technology, 243, 387-394. (2017).
10. [ 10] Demirler U. veTaptık Y.,“FBB TiN kaplamalarda taban malzemenin kalıntı gerilme üzerine etkisi”, İTÜ Dergisi/d, 4:1, 95-102, (2010).
11. [ 11] Bouaouina B.,Besnard A., Abaidia S. E. And Haid F.,“Residual stress, mechanical and microstructure properties of multilayer Mo2N/CrN coating produced by RF Magnetron discharge”, Applied Surface Science, 395, 117-121, (2017).
12. [ 12] XiaoY.,Shi W., Han Z., Luo J. and Xu L.,“Residua lstress and its effect on failure in a DLC coating on a steel substrate with rough surfaces”, Diamond and Related Materials,66, 23-35. (2016).
13. [ 13] Maledi N. B.,Oladijo O. P., Botef I.,Ntsoane T. P., Madiseng A. And Moloisane L., “Influence of cold spray parameters on the microstructures and residual stress of Zn coatings sprayed on mildsteel”, Surface and Coatings Technology, (2017) in press.
14. [ 14] Revankar G. D., Shetty R., Rao S. S. And Gaitonde V. N., “Wear resistance enhancement of titanium alloy (Ti–6Al–4V) by ball burnishing process” Journal of Materials Research and Technology,6(1), 13-32, (2017).
15. [ 15] Okada M.,Shinya M., Matsubara H., Kozuka H., Tachiya H., Asakawa N. and Otsu M., “Development and characterization of diamond tip burnishing with a rotary tool” Journal of Materials Processing Technology, 244, 106-115, (2017).