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

Yıl 2010, Cilt: 25 Sayı: 1, 0 - , 15.02.2013

Ali Motorcu

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

• Huang, Y. L. ve Steven Y. “CBN Tool Wear
• Modeling in Finish Hard Turning”, 2003 ASME
• International Mechanical Engineering
• Congress, Washington, DC., United States,
• Proceedings of the ASME Manufacturing
• Engineering Division, 193-200, 2003.
• Poulachon, G., Bandyopadhyay, B.P., Jawahir,
• I.S., Pheulpin, S. ve Seguin, E., “Wear Behavior
• of CBN Tools While Turning Various Hardened
• Steels”, Wear, Cilt 256, 302–310, 2004.
• Tönshoff, H.K., Arendt, C. ve Amor, R. B.,
• “Cutting of Hardened Steel”, CIRP Annals, Cilt
• , No 2, 547-566, 2000.
• Byrne, G., Dornfeld, D. ve Denkena, B.,
• “Advancing Cutting Technology”, CIRP Annals,
• Cilt 52, No 2, 483-507, 2003.
• Klocke, F., Brinksmeier, E. ve Weinert, K.,
• “Capability Profile of Hard Cutting and Grinding
• Processes”, CIRP Annals, Cilt 54, No 2, 557-
• , 2005.
• Smith, W.F. Structure and Properties of
• Engineering Alloys, Mc Graw-Hill, NewYork.,
• , Çev.: Dr. Mehmet Erdoğan, Nobel Yayın
• Dağıtım, Ankara, 2000.
• Komanduri, R. ve Samanta, S.K., Ceramics,
• Metals Handbook-Machining-16. Ninth
• Edition, ASM International, Materials Park,
• Ohio, 98-104, 1989.
• Motorcu, A.R., Ç1050, Ç4140 ve Ç52100
• Çeliklerinin Farklı Takımlarla İşlenebilirliği
• ve Modeller Geliştirilmesi, Doktora Tezi, Gazi
• Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2006.
• Dawson, T.G. ve Kurfess, T.R., “Machining
• Hardened Steel with Ceramic-Coated and
• Uncoated CBN Cutting Tools”, Society of
• Manufacturing Engineers, Cilt 156, 1-7, 2002.
• Thiele, J. D. ve Melkote, S.N., “Effect of Cutting
• Edge Geometry and Work Piece Hardness on
• Surface Generation in The Finish Hard Turning
• of AISI52100 Steel”, Journal of Processing
• Technology, Cilt 94, 216-226, 1999.
• Benga, G.C. ve Abrao, A.M., “Turning of
• Hardened 100Cr6 Bearing Steel with Ceramic
• and PCBN Tools”, Journal of Materials
• Processing Technology, Cilt 143, 237-241,
• -
• Poulachon, G., Bandyopadhyay, B.P., Jawahir,
• I.S., Pheulpin ve S., Seguin, E., “The Influence of
• The Microstructure of Hardened Tool Steel
• Workpiece on The Wear of PCBN Cutting
• Tools”, International Journal of Machine
• Tools and Manufacture, Cilt 43, 139-144, 2003.
• Poulachon, G., Moisan, A. ve Jawahir, I.S.,
• “Tool-Wear Mechanisms in Hard Turning with
• Polycrystalline Cubic Boron Nitride Tools”,
• Wear, Cilt 250, 576-586, 2001.
• Diniz, A.E., Ferreira, J.R. ve Filho, F.T.,
• “Influence of Refrigeration/Lubrication
• Condition on SAE 52100 Hardened Steel Turning
• at Several Cutting Speeds”, International
• Journal of Machine Tools and Manufacture,
• Cilt 43, 317-326, 2003.
• Jing Liu, S. ve Richard, C., “On Predicting
• Softening Effects in Hard Turned Surfaces-Part I:
• Construction of Material Softening Model”,
• Journal of Manufacturing Science and
• Engineering, Transactions of the ASME, Cilt
• , No 3, 476-483, 2005.
• Pavel, R. ve Marinescu, I. D. “Finite Element
• Modeling of Chip Formation in Hard Turning
• Using Marc Mentat”, Transactions of the North
• American Manufacturing Research Institute
• of SME, Cilt 32, 375-382, 2004.
• Huang, Y. L. ve Steven Y. “Modeling of Cutting
• Forces under Hard Turning Conditions
• Considering Tool Wear Effect”, Journal of
• Manufacturing Science and Engineering,
• Transactions of the ASME, Cilt 127, No 2, 262-
• , 2005.
• Davies, M.A., Burns, T.J. ve Evans, C.J., “On
• The Dynamics of Chip Formation in Machining
• Hard Metals”, CIRP Annals - Manufacturing
• Technology, Cilt 46, No 1, 25-30, 1997.
• Zone, C.L. ve Din, Y. C., “A Study of Cutting
• with A CBN Tool”, Journal of Materials
• Processing Technology, Cilt 49, No 1-2, 149-
• , 1995.
• Poulachon, G., Moisan, A. L. ve Jawahir, I.S.,
• “Evaluation of Chip Morphology in Hard
• Turning Using Constitutive Models and Material
• Property Data”, American Society of
• Mechanical Engineers, Manufacturing
• Engineering Division, MED, Cilt 12, 179-185,
• -
• Hunkel, M., Lubben, T., Hoffmann, F. ve Mayr,
• P., “Simulation of Transformation Behavior of Steels During Quenching”, Progress in Heat
• Treatment and Surface Engineering,
• Proceedings of the 5th ASM Heat Treatment
• and Surface Engineering Conference in
• Europe, Gthenburg, Sweden, 43-54, 7-9 Haziran
• -
• Bartha, B.B., Zawadzki, J., Chandrasekar, S. ve
• Farris, T.N., “Wear of Hard-turned AISI52100
• Steel”, Metallurgical and Materials Transactions
• A: Physical Metallurgy and Materials Science,
• Cilt 36, No 6,1417-1425, 2005.
• Poulachon, G., Moisan, A. ve Jawahir, I.S., “On
• Modeling The Influence of Thermo-Mechanical
• Behavior in Chip Formation During Hard
• Turning of 100Cr6 Bearing Steel”, CIRP Annals
• - Manufacturing Technology, Cilt 50, No 1, 31-
• , 2001.
• Kurt, A., Şeker, U., “The Effect of Chamfer
• Angle of Polycrystalline Cubic Boron Nitride
• Cutting Tool on The Cutting Forces and The Tool
• Stresses in Finishing Hard Turning of AISI 52100
• Steel”, Materials and Design, Cilt 26, 351–356,
• -
• TS 10329, Torna Kalemleri-Ömür Deneyi,
• Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 40-44, 1992.
• Kennametal Hertel, Lathe Tools-Master
• Catalogue 2001, Kennametal Hertel AG, Fürth,
• -
• Seco Tools, Turning-Catalogue and Technical
• Guide, Seco Tools AB, Fagersta, 36-64, 2002.
• Ranjit, K.R., A Primer On The Taguchi
• Method, Competitive Manufacturing Series, Van
• Nostrand Reinhold, New York, A.B.D., 1990.
• Miroslav, N., “Turning of Roll Bearing Steel
• Cr6 of Bainite Structure”, 7th International
• Multidisciplinary Conference, Baia Mare,
• Romania, 543-548, 17-18 Mayıs, 2007
• Sahin, Y., “Comparison of Tool Life Between
• Ceramic and Cubic Boron Nitride (CBN) Cutting
• Tools when Machining Hardened Steels”,
• Journal of Materials Processing Technology,
• In Pres. Corrected Prof., 12 sf, 2008.