TiCN KAPLAMALI AISI 1070 ÇELİĞİ KESİCİ TAKIMLARDA FARKLI KESME KOŞULLARINDA OLUŞAN KUVVET DEĞİŞİMLERİNİN İNCELENMESİ

Yıl 2007, Cilt: 5 Sayı: 3, 61 - 66, 15.06.2007

Ahmet Çakan Vedat Özkaner Mustafa Yıldırım

Öz

Titanyum karbonitrür (TiCN)’le
sert kaplanarak üretilen kesici takımlar, imalat sanayinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Modern endüstride; bir yandan yüksek mukavemet, yüksek aşınma direnci ve yüksek
korozyon direnci gibi özelliklere sahip malzemeler talep edilirken; diğer
yandan bu malzemelerin etkili ve verimli kullanımı da büyük önem arz etmektedir.
Üretim işlemlerinde imalat maliyetinin azaltılması, elde edilen ürünün
kalitesinin ve verimliliğin artırılmasında uygun kesici takımın seçimi ayrı bir
öneme sahiptir. Bilindiği gibi ötektoid altı orta karbonlu çelikler; iyi
sertlik, yüksek dayanım ve yeterli süneklik özelliklerinin yanı sıra, sınırlı işlenebilirlikleri
ve hemen hemen her çeşit ısıl işlem türlerine yatkınlıkları ile malzeme tek-nolojisinde
farklı bir yere sahiptir. Bu malzemeler, günümüzde birçok teknolojik amaçlar
için ısıl işlem gör-memiş ve görmüş durumlarda kullanım alanı bulmuş değerli
bir çelik türüdür. % 0.7 C
içerikli orta karbonlu AISI 1070 çeliğinden hazırlanmış, yüzeyi işlemli ve yüzeyi
üzerine daha sonra fiziksel buhar biriktirme (PVD) yöntemi ile titanyum
karbonitrür (TiCN) kaplanmış kesici takımların, DIN 9SMnPb36 otomat çelik malzemelerin
işlenmesinde nasıl bir tribolojik davranış göstereceğinin ve işlem süresince farklı
kesme koşullarında takım üzerinde oluşan kuvvet değerlerindeki değişimlerin
belirlenmesi ve takım ömrünün ne olacağının bilinmesi incelemeye değer bir
durum arz etmektedir.

 

Bu çalışmada; PVD yöntemlerinden
katodik ark buhar biriktirme (CAVD) yöntemi kullanılarak AISI 1070 çelik
numunelerin kesici uç bölgesinin yüzeyi TiCN tabakasıyla kaplanmıştır.
Hazırlanan bu numuneler konvansiyonel bir torna tezgahında farklı kesme
koşullarında tornalama işlemine tabi tutularak, kuvvet değişimleri strain gauge
esaslı bir dinamometre yardımı ile on-line izleme sistemi kullanılarak deneysel
olarak araştırılmıştır.

Anahtar Kelimeler

AISI 1070 Çeliği, Kesme Kuvveti, Kesme Performansı, TiCN Kaplama, On-line İzleme

Kaynakça

• 1. Batista, J.C.A., Joseph, M.C., Godoy, C., Matthews, A., (2002). Micro-abrasion wear tes-ting of PVD TiN coatings on untreated and plas-ma nitrided AISI H13 steel, Wear 249, 971-979.
• 2. Bul, S.J.,(1999). Can scratch testing be used as a model fort he abrasive wear of hard coating? Wear 233-235, 412-423.
• 3. Kickel, J., Suhaib, A.N., Yilbas, B.S., Nizam, S.M., (2000). Evaluation of the wear of plasma-nitrided and TiN-coated HSS drills using conventional and Micro-PIXE techniques, Wear 239, 155-167.
• 4. Ürgen, M., Çakır, A., (1997). The effect of heating on corrosion behavior of TiN- and CrN-coated steels, Surface and Coatings Technology 96, 236-244.
• 5. Cairney, J.M., Haris, S.G., Munroe, P.R., Doyle, E.D., (2003). Transmission electron microscopy of TiN and TiAlN thin films using specimens prepared by focused ion beam milling, Surface and Coatings Technology 183, 239-246.
• 6. Cakan, A., (2006). Investigation of Mechanical Properties, Microstructures and Cutting Perfor-mances of Cutting Tools Produced from Surface Hardened and Coated AISI 1070 Steel, PhD Thesis, Fırat University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Metallurgy Education, Elazıg, Turkey, pp. 125
• 7. Lin, L.C., Wang, S.W., Chen, T.M., (2002). A study on the wear behavior of hardened medium carbon steel Journal of Materials Processing Technology 120,126-132.
• 8. Yaldız, S., Ünsacar, F., (2006). A dynamometer design for measurement the cutting force on turning, Measurement 39, 80-89.
• 9. Saglam, H., Yaldız, S., Unsacar, F., (2007). The effect of tool geometry and cutting speed on main cutting force and tool tip temperature, Materials & Design 28, 101-111.
• 10. Çakan, A., Yıldırım, M.M., (2006). Investiga- tion of tribologic behaviors of cutting tools produced from surface hardened AISI 1070 steel, Proceedings of 11th International Materials Symposium, April 19-21, Denizli, Turkey, pp. 37-41.