ISIL İŞLEMSİZ VE KÜRESELLEŞTİRİLMİŞ Ç52100 RULMAN ÇELİĞİNİN FARKLI TAKIMLARLA İŞLENMESİNDE TAKIM ÖMRÜ VE AŞINMASININ İNCELENMESİ

Öz

Bu çalışmada, ısıl işlemsiz ve küreselleştirilmiş Ç52100 rulman çeliğinin farklı takımlarla işlenmesinde ana kesmeparametreleri ile iş parçası ve takım sertliklerinin, takım ömrü ve takım aşınması üzerindeki etkileri araştırılmıştır.Üç farklı kesici takım kullanılmıştır. Bunlar; %70 Al2O3 + %30 TiC matris esaslı kaplamasız karma alüminaseramik, %70 Al2O3 + %30 TiC matris esaslı ve PVD yöntemiyle TiN kaplı seramik ve CVD tekniğiyleTi(C,N)+Al2O3+Ti(C,N)+TiN kaplı karbürdür. İşlenebilirlik deneyleri kuru kesme şartları altında yapılmıştır.Taguchi deneysel tasarım tekniği kullanılmış ve probleme uygun ortogonal dizi L18(21x37) seçilmiştir. Kontrolfaktörleri ve etkileşimlerinin takım ömrü üzerindeki etkileri üç boyutlu (3D) yüzey kontur grafikleri ile açıklanmıştır.Aşınmış uçların tarama elektron mikroskobu (SEM) görüntüleri incelenerek takım aşınma tipleribelirlenmiştir.Isıl işlemsiz Ç52100 rulman çeliğinin işlenmesinde en iyi takım ömrü performansını kaplamalı seramik takımlarsağlamış bunu kaplamasız seramik ve kaplamalı karbür takımlar izlemiştir. Küreselleştirilmiş Ç52100 rulmançeliğinin işlenmesinde ise kaplamalı karbür takımlar daha iyi takım ömrü performansı sergilemiştir.Küreselleştirilmiş rulman çeliğinin işlenmesinde genel olarak tüm takımlarda düzenli yanak aşınması oluşmaktaiken, ısıl işlemsiz rulman çeliğinin işlenmesinde yanak ve krater aşınması anlamlı bir şekilde artmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Takım ömrü, takım aşınması, Taguchi tekniği, seramik kesici takım, kaplamalı karbür takım.

Kaynakça

1. Huang, Y. L. ve Steven Y. “CBN Tool Wear
2. Modeling in Finish Hard Turning”, 2003 ASME
3. International Mechanical Engineering
4. Congress, Washington, DC., United States,
5. Proceedings of the ASME Manufacturing
6. Engineering Division, 193-200, 2003.
7. Poulachon, G., Bandyopadhyay, B.P., Jawahir,
8. I.S., Pheulpin, S. ve Seguin, E., “Wear Behavior

9. of CBN Tools While Turning Various Hardened
10. Steels”, Wear, Cilt 256, 302–310, 2004.
11. Tönshoff, H.K., Arendt, C. ve Amor, R. B.,
12. “Cutting of Hardened Steel”, CIRP Annals, Cilt
13. , No 2, 547-566, 2000.
14. Byrne, G., Dornfeld, D. ve Denkena, B.,
15. “Advancing Cutting Technology”, CIRP Annals,
16. Cilt 52, No 2, 483-507, 2003.
17. Klocke, F., Brinksmeier, E. ve Weinert, K.,
18. “Capability Profile of Hard Cutting and Grinding
19. Processes”, CIRP Annals, Cilt 54, No 2, 557-
20. , 2005.
21. Smith, W.F. Structure and Properties of
22. Engineering Alloys, Mc Graw-Hill, NewYork.,
23. , Çev.: Dr. Mehmet Erdoğan, Nobel Yayın
24. Dağıtım, Ankara, 2000.
25. Komanduri, R. ve Samanta, S.K., Ceramics,
26. Metals Handbook-Machining-16. Ninth
27. Edition, ASM International, Materials Park,
28. Ohio, 98-104, 1989.
29. Motorcu, A.R., Ç1050, Ç4140 ve Ç52100
30. Çeliklerinin Farklı Takımlarla İşlenebilirliği
31. ve Modeller Geliştirilmesi, Doktora Tezi, Gazi
32. Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2006.
33. Dawson, T.G. ve Kurfess, T.R., “Machining
34. Hardened Steel with Ceramic-Coated and
35. Uncoated CBN Cutting Tools”, Society of
36. Manufacturing Engineers, Cilt 156, 1-7, 2002.
37. Thiele, J. D. ve Melkote, S.N., “Effect of Cutting
38. Edge Geometry and Work Piece Hardness on
39. Surface Generation in The Finish Hard Turning
40. of AISI52100 Steel”, Journal of Processing
41. Technology, Cilt 94, 216-226, 1999.
42. Benga, G.C. ve Abrao, A.M., “Turning of
43. Hardened 100Cr6 Bearing Steel with Ceramic
44. and PCBN Tools”, Journal of Materials
45. Processing Technology, Cilt 143, 237-241,
46. -
47. Poulachon, G., Bandyopadhyay, B.P., Jawahir,
48. I.S., Pheulpin ve S., Seguin, E., “The Influence of
49. The Microstructure of Hardened Tool Steel
50. Workpiece on The Wear of PCBN Cutting
51. Tools”, International Journal of Machine
52. Tools and Manufacture, Cilt 43, 139-144, 2003.
53. Poulachon, G., Moisan, A. ve Jawahir, I.S.,
54. “Tool-Wear Mechanisms in Hard Turning with
55. Polycrystalline Cubic Boron Nitride Tools”,
56. Wear, Cilt 250, 576-586, 2001.
57. Diniz, A.E., Ferreira, J.R. ve Filho, F.T.,
58. “Influence of Refrigeration/Lubrication
59. Condition on SAE 52100 Hardened Steel Turning
60. at Several Cutting Speeds”, International
61. Journal of Machine Tools and Manufacture,
62. Cilt 43, 317-326, 2003.
63. Jing Liu, S. ve Richard, C., “On Predicting
64. Softening Effects in Hard Turned Surfaces-Part I:
65. Construction of Material Softening Model”,
66. Journal of Manufacturing Science and
67. Engineering, Transactions of the ASME, Cilt
68. , No 3, 476-483, 2005.
69. Pavel, R. ve Marinescu, I. D. “Finite Element
70. Modeling of Chip Formation in Hard Turning
71. Using Marc Mentat”, Transactions of the North
72. American Manufacturing Research Institute
73. of SME, Cilt 32, 375-382, 2004.
74. Huang, Y. L. ve Steven Y. “Modeling of Cutting
75. Forces under Hard Turning Conditions
76. Considering Tool Wear Effect”, Journal of
77. Manufacturing Science and Engineering,
78. Transactions of the ASME, Cilt 127, No 2, 262-
79. , 2005.
80. Davies, M.A., Burns, T.J. ve Evans, C.J., “On
81. The Dynamics of Chip Formation in Machining
82. Hard Metals”, CIRP Annals - Manufacturing
83. Technology, Cilt 46, No 1, 25-30, 1997.
84. Zone, C.L. ve Din, Y. C., “A Study of Cutting
85. with A CBN Tool”, Journal of Materials
86. Processing Technology, Cilt 49, No 1-2, 149-
87. , 1995.
88. Poulachon, G., Moisan, A. L. ve Jawahir, I.S.,
89. “Evaluation of Chip Morphology in Hard
90. Turning Using Constitutive Models and Material
91. Property Data”, American Society of
92. Mechanical Engineers, Manufacturing
93. Engineering Division, MED, Cilt 12, 179-185,
94. -
95. Hunkel, M., Lubben, T., Hoffmann, F. ve Mayr,
96. P., “Simulation of Transformation Behavior of Steels During Quenching”, Progress in Heat
97. Treatment and Surface Engineering,
98. Proceedings of the 5th ASM Heat Treatment
99. and Surface Engineering Conference in
100. Europe, Gthenburg, Sweden, 43-54, 7-9 Haziran
101. -
102. Bartha, B.B., Zawadzki, J., Chandrasekar, S. ve
103. Farris, T.N., “Wear of Hard-turned AISI52100
104. Steel”, Metallurgical and Materials Transactions
105. A: Physical Metallurgy and Materials Science,
106. Cilt 36, No 6,1417-1425, 2005.
107. Poulachon, G., Moisan, A. ve Jawahir, I.S., “On
108. Modeling The Influence of Thermo-Mechanical
109. Behavior in Chip Formation During Hard
110. Turning of 100Cr6 Bearing Steel”, CIRP Annals
111. - Manufacturing Technology, Cilt 50, No 1, 31-
112. , 2001.
113. Kurt, A., Şeker, U., “The Effect of Chamfer
114. Angle of Polycrystalline Cubic Boron Nitride
115. Cutting Tool on The Cutting Forces and The Tool
116. Stresses in Finishing Hard Turning of AISI 52100
117. Steel”, Materials and Design, Cilt 26, 351–356,
118. -
119. TS 10329, Torna Kalemleri-Ömür Deneyi,
120. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 40-44, 1992.
121. Kennametal Hertel, Lathe Tools-Master
122. Catalogue 2001, Kennametal Hertel AG, Fürth,
123. -
124. Seco Tools, Turning-Catalogue and Technical
125. Guide, Seco Tools AB, Fagersta, 36-64, 2002.
126. Ranjit, K.R., A Primer On The Taguchi
127. Method, Competitive Manufacturing Series, Van
128. Nostrand Reinhold, New York, A.B.D., 1990.
129. Miroslav, N., “Turning of Roll Bearing Steel
130. Cr6 of Bainite Structure”, 7th International
131. Multidisciplinary Conference, Baia Mare,
132. Romania, 543-548, 17-18 Mayıs, 2007
133. Sahin, Y., “Comparison of Tool Life Between
134. Ceramic and Cubic Boron Nitride (CBN) Cutting
135. Tools when Machining Hardened Steels”,
136. Journal of Materials Processing Technology,
137. In Pres. Corrected Prof., 12 sf, 2008.