Yıl 2020, Cilt 8 , Sayı 1, Sayfalar 1084 - 1094 2020-01-31

Investigation of PVD TiAlN+Al203 and CVD TiCN+TiN Coating Performance in AISI T15 Steel Processing
AISI T15 Çeliğinin İşlenmesinde PVD TiAlN + Al203 ve CVD TiCN+TiN Kaplama Performansının Araştırılması

İsmail TEKAÜT [1]


In this study, AISI T15 high speed steel with high abrasion resistance of 45 HRC was turned into TiCN+TiN coated carbide cutting tools with TiAlN+Al203 and CVD method by PVD method. Experiments that kept constant the cutting depth (1.5 mm) was conducted combination of four different cutting speeds (60, 80, 140 and 200 m / min) and three different feed rates (0.1, 0.3 and 0.6 mm / rev). In this study, the effect of cutting parameters and coating type on surface roughness was investigated. PVD TiAlN+Al203 coated cutting tools were performed better than CVD TiCN+TiN coated cutting tools in low feed rate (0.1mm / rev). But, when the amount of progression was 0.6 mm / rev, CVD TiCN+TiN coated cutting tools were performed better than PVD TiAlN+Al203 coated cutting tools coated cutting tools in low feed rate (0.1mm / rev). This situation is interpreted to the properties of the coating material of the cutting tools.

Bu çalışmada, 45 HRC sertliğinde aşınma dayanımı yüksek olan AISI T15 yüksek hız çeliği, PVD yöntemiyle TiAlN+Al203 ve CVD yöntemiyle TiCN+TiN kaplanmış karbür kesici takımlarla tornalanmıştır. Kesme derinliğinin (1,5 mm) sabit tutulduğu deneyler, dört farklı kesme hızı (60, 80, 140 ve 200 m/dak) ile üç farklı ilerleme miktarı (0,1, 0,3 ve 0,6 mm/dev) kombinasyonlarında gerçekleştirilmiştir. Çalışmada kesme parametreleri ve kaplama türünün yüzey pürüzlülüğüne etkisi araştırılmıştır. Düşük ilerleme miktarında (0,1mm/dev) PVD TiAlN+Al203 kaplamalı kesici takımlar CVD TiCN+TiN kaplamalı kesici takımlardan daha iyi performans sergilemiştir. Fakat ilerleme miktarının 0,6 mm/dev olduğunda, CVD TiCN+TiN kaplamalı kesici takımlar PVD TiAlN+Al203 kaplamalı kesici takımlardan daha iyi performans sergilemişlerdir. Bu durumun kesici takımların kaplama malzemesinin özelliklerine yorumlanmıştır. 

  • [1] M. Tayanç ve G. Zeyti, “Yüksek Hız Çeliklerinin İç Yapı Ve Işıl İşlem Özellikleri,” BA.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 2, s. 1, ss. 103-122, 2000.
  • [2] Ö. Tekaslan, N. Gerger ve U. Şeker, “Cnc Torna Tezgahında AISI 304 Çeliklerin İşlenemesinde Optimum Yüzey Pürüzlülüğünü Sağlayacak Kesme Parametrelerinin Tespiti,” Dumlupınar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, s. 16 , 2008.
  • [3] M. Bilgin ve H. B. Ulaş, “Islah Çeliğinin Farkli Kesici Takimlarla İşlenmesinde Kesme Parametrelerinin Talaş Şekilleri Üzerine Etkisi Ve Talaş Şekillerinin Sınıflandırılması,” Akademik Platform- ISITES, Valencia, Spain, 2015 ss. 1308-1317.
  • [4] F. Kara, K. Aslantaş ve A. Çiçek, “Ortagonal Kesme Işleminde Kaplama Malzemesinin Talaş Morfolojisi Üzerinde Etkisinin Araştırılması,” 2. Ulusal Tasarım İmalat ve Analiz Kongresi, Balıkesir, Türkiye, 2010.
  • [5] M. Boy, İ. Çiftçi, M. Günay, F. Özhan,” Application of the Taguchi Method to Optimize the Cutting Conditions in Hard Turning of A Ring Bore”, Materials and Technology, c 49, s 5, ss 765–772, 2015.
  • [6] M. A. El Hakim, M. A. Shalaby, S. C. Veldhuis and G. K. Dosbaeva, “Effect of secondary hardening on cutting forces, cutting temperature, and tool wear in hard turning of high alloy tool steels,” Measurement, c. 65, ss. 233-238, 2015.
  • [7] A. Hosokawa, G. Hoshino, T. Koyano, T. Ueda, “Cutting characteristics of PVD-coated tools deposited by filtered arc deposition (FAD) method,” CIRP Annals, c. 67, s. 1, ss. 83–86, 2018.
  • [8] M. Pellizzari, “High temperature wear and friction behaviour of nitrided, PVD-duplex and CVD coated tool steel against 6082 Al alloy,” Wear, c. 271, s. 9-10, ss. 2089– 2099,2011.
  • [9] M. Nilsson, M. Olsson, “Tribological testing of some potential PVD and CVD coatings for steel wire drawing dies,” Wear, c. 273, ss. 55– 59, 2011.
  • [10] S. Saketi, M. Olsson,” Influence of CVD and PVD coating micro topography on the initial material transfer of 316L stainless steel in sliding contacts – A laboratory study,” Wear, c. 388, ss. 29–38, 2017.
  • [11] A. Naskar, A. K. Chattopadhyay,” Investigation on flank wear mechanism of CVD and PVD hard coatings in high speed dry turning of low and high carbon steel,” Wear, c. 396–397, ss. 98–106, 2018.
  • [12] D. Boing, A. J. Oliveira, R. B. Schroeter,” Limiting conditions for application of PVD (TiAlN) and CVD (TiCN/Al2O3/ TiN) coated cemented carbide grades in the turning of hardened steels,” Wear, c. 416–417, ss. 54–61, 2018.
  • [13] S. Koseki, K. Inoue, K. Sekiya, S. Morito, T. Ohba and H. Usuki,” Wear mechanisms of PVD-coated cutting tools during continuousturning of Ti-6Al-4V alloy,” Precision Engineering, c. 47 ss. 434–444, 2017.
  • [14] S. Koseki, K. Inoue , S. Morito , T. Ohba and H. Usuki,” Comparison of TiN-coated tools using CVD and PVD processes during continuous cutting of Ni-based superalloys,” Surface & Coatings Technology, c. 283, ss. 353–363, 2015.
  • [15] N. Michailidis,” Variations in the cutting performance of PVD-coated tools in milling Ti6Al4V, explained through temperature-dependent coating properties,” Surface & Coatings Technology, c. 304, ss. 325–329, 2016.
  • [16] T. Kıvak “Optimization of surface roughness and flank wear using the Taguchi method in milling of Hadfield steel with PVD and CVD coated inserts,” Measurement, c. 50, ss. 19–28, 2014.
  • [17] B. Koyilada, S. Gangopadhyay and A. Thakur” Comparative evaluation of machinability characteristics of Nimonic C-263 using CVD and PVD coated tools,” Measurement, c. 85, ss.152–163, 2016.
  • [18] A. Ginting, R. Skein, D. Cuaca, Z. Masyithah,” The characteristics of CVD- and PVD-coated carbide tools in hard turning of AISI 4340,” Measurement , c. 129, ss. 548–557, 2018.
  • [19] P. Schlund, P. Kindermann, R. Schulte, H. G. Sockel, U. Schleinkofer, K. Görting and W. Heinrich” Mechanical behaviour of PVD/CVD-coated hard metals under cyclic Loads,” International Journal of Refractory Metals & Hard Materials, c. 17, ss. 179-185, 1999.
  • [20] K. M. Gupta, K. Ramdev, S. Dharmateja and S. Sivarajan” Cutting Characteristics of PVD Coated Cutting Tools,” Materials Today: Proceedings, c. 5, ss. 11260–11267, 2018.
  • [21] L. A. Dobrza´nski, D. Pakuła”, Comparison of the structure and properties of the PVD and CVD coatings deposited on nitride tool ceramics,” Journal of Materials Processing Technology, c. 164–165, ss. 832–842, 2005.
Birincil Dil tr
Konular Mühendislik
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Orcid: 0000-0001-8655-0422
Yazar: İsmail TEKAÜT (Sorumlu Yazar)
Kurum: GAZİ ÜNİVERSİTESİ, TEKNİK BİLİMLER MESLEK YÜKSEKOKULU
Ülke: Turkey


Tarihler

Yayımlanma Tarihi : 31 Ocak 2020

Bibtex @araştırma makalesi { dubited555889, journal = {Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi}, issn = {}, eissn = {2148-2446}, address = {}, publisher = {Düzce Üniversitesi}, year = {2020}, volume = {8}, pages = {1084 - 1094}, doi = {10.29130/dubited.555889}, title = {AISI T15 Çeliğinin İşlenmesinde PVD TiAlN + Al203 ve CVD TiCN+TiN Kaplama Performansının Araştırılması}, key = {cite}, author = {Tekaüt, İsmail} }
APA Tekaüt, İ . (2020). AISI T15 Çeliğinin İşlenmesinde PVD TiAlN + Al203 ve CVD TiCN+TiN Kaplama Performansının Araştırılması . Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi , 8 (1) , 1084-1094 . DOI: 10.29130/dubited.555889
MLA Tekaüt, İ . "AISI T15 Çeliğinin İşlenmesinde PVD TiAlN + Al203 ve CVD TiCN+TiN Kaplama Performansının Araştırılması" . Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi 8 (2020 ): 1084-1094 <https://dergipark.org.tr/tr/pub/dubited/issue/49725/555889>
Chicago Tekaüt, İ . "AISI T15 Çeliğinin İşlenmesinde PVD TiAlN + Al203 ve CVD TiCN+TiN Kaplama Performansının Araştırılması". Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi 8 (2020 ): 1084-1094
RIS TY - JOUR T1 - AISI T15 Çeliğinin İşlenmesinde PVD TiAlN + Al203 ve CVD TiCN+TiN Kaplama Performansının Araştırılması AU - İsmail Tekaüt Y1 - 2020 PY - 2020 N1 - doi: 10.29130/dubited.555889 DO - 10.29130/dubited.555889 T2 - Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 1084 EP - 1094 VL - 8 IS - 1 SN - -2148-2446 M3 - doi: 10.29130/dubited.555889 UR - https://doi.org/10.29130/dubited.555889 Y2 - 2019 ER -
EndNote %0 Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi AISI T15 Çeliğinin İşlenmesinde PVD TiAlN + Al203 ve CVD TiCN+TiN Kaplama Performansının Araştırılması %A İsmail Tekaüt %T AISI T15 Çeliğinin İşlenmesinde PVD TiAlN + Al203 ve CVD TiCN+TiN Kaplama Performansının Araştırılması %D 2020 %J Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi %P -2148-2446 %V 8 %N 1 %R doi: 10.29130/dubited.555889 %U 10.29130/dubited.555889
ISNAD Tekaüt, İsmail . "AISI T15 Çeliğinin İşlenmesinde PVD TiAlN + Al203 ve CVD TiCN+TiN Kaplama Performansının Araştırılması". Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi 8 / 1 (Ocak 2020): 1084-1094 . https://doi.org/10.29130/dubited.555889
AMA Tekaüt İ . AISI T15 Çeliğinin İşlenmesinde PVD TiAlN + Al203 ve CVD TiCN+TiN Kaplama Performansının Araştırılması. DÜBİTED. 2020; 8(1): 1084-1094.
Vancouver Tekaüt İ . AISI T15 Çeliğinin İşlenmesinde PVD TiAlN + Al203 ve CVD TiCN+TiN Kaplama Performansının Araştırılması. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi. 2020; 8(1): 1084-1094.