HSLA Çeliğinin Delinmesinde Kesme Parametrelerinin Çap Değişimi ve Çapak Yüksekliği Üzerindeki Etkilerinin Gri İlişkisel Analiz Yöntemiyle Araştırılması

Yıl 2020, Cilt: 8 Sayı: 2, 320 - 334, 28.06.2020

Yusuf Siyambaş , Yakup Turgut

https://doi.org/10.29109/gujsc.683818

Cited By: 3

Öz

Yüksek dayanımlı düşük alaşımlı çelikler (HSLA) yüksek mukavemet, hafiflik ve işlenebilirlik gibi mühendislik özelliklerinden dolayı otomotiv sanayisinde tercih edilmektedir. Yapılan deneysel çalışmada, TiAlN kaplamalı ve kaplamasız HSS matkaplar ile üç adet kesme hızı (18, 26, 34 m/dak) ve üç adet ilerleme hızı (0,05, 0,075, 0,1 mm/dev) değeri kullanılarak kesme parametrelerinin çap değişimi ve çapak yüksekliği üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Delik delme işlemleri ıslak şartlarda ve boydan boya gerçekleştirilmiştir. Deneyler Taguchi L18 ortogonal deney tasarımına göre yapılmıştır. Elde edilen deney sonuçları gri ilişkisel analiz yöntemi yardımıyla optimize edilmiştir. İşlem üzerindeki en etkili parametrenin belirlenmesi için anova metodu kullanılmıştır. Gri ilişki derecesi değerine göre, çap değişimi ve çapak yüksekliği değerlerinde, en uygun parametrelerin kaplamasız matkaplar, 0,05 mm/dev ilerleme hızı ve 34 m/dak kesme hızı olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Delik delme, Çap Değişimi, Çapak Yüksekliği, Gri İlişkisel Analiz

Kaynakça

• [1] N. Z. Khan, Z. A. Khan, A. N. Siddiquee, A. K. Chanda, Investigations on the effect of wire EDM process parameters on surface integrity of HSLA: A multi-performance characteristics optimization. Production & Manufacturing Research, 2:1 (2014) 501-518.
• [2] J. L. Lin, K. S. Wang, B. H. Yan, Y. S. Tarng, Optimization of the electrical discharge machining process based on the taguchi method with fuzzy logics. Journal of Materials Processing Technology, 102:1-3 (2000) 48-55.
• [3] E. Kılıçkap, M. Hüseyinoğlu, Tepki Yüzey Modeli ve Genetik Algoritma Kullanılarak AISI 316’nın Delinmesinde Oluşan Çapak Yüksekliğinin Modellenmesi ve Optimizasyonu. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 1:1 (2010) 3-9.
• [4] K. Subramanian, N. H. Cook, Sensing of drill wear and prediction of drill life. Journal of Manufacturing Science and Engineering, 99:4 (1977) 295-301.
• [5] F. J. Da silva, D. D. Franco, A. R. Machado, E.O. Ezugwu, A.M. Souza Jr, Performance of cryogenically treated HSS tools. Wear, 261 (2006) 674-685.
• [6] T. Kıvak, G. Samtaş, A. Çiçek, Taguchi method based optimisation of drilling parameters in drilling of AISI 316 steel with PVD monolayer and multilayer coated HSS drills. Measurement, 45:6 (2012) 1547-1557.
• [7] D. K. Lee, S. H. Lee, J. J. Lee, The structure and mechanical properties of multilayer tiny(Ti0.5Al0.5)N coatings peposited by plasma enhanced chemical vapor deposition. Surface and Coatings Technology, 169 (2003) 433-437.
• [8] Y. H. Cheng, T. Browne, B. Heckerman, C. Bowman, V. Gorokhovsky, E. I. Meletis, Mechanical and tribological properties of TiN/Ti multilayer coating. Surface and Coatings Technology 205:1 (2010) 146-151.
• [9] A. Escudeiro Santana, V.H. Derflinger, A. Schutze, Relating Hardness-curve shapes with deformation mechanisms in TiAlN thin films enduring indentation. Materials Science and Engineering, A 406:1-2 (2005) 11-18.
• [10] L. W. Ma, J. M. Cairney, M.J. Hoffman, P.R. Munroe, Deformation and fracture of TiN and TiAlN coatings on a steel substrate during nanoindentation. Surface and Coatings Technology 200:11 (2006) 3518-3526.
• [11] D. Yu, C. Wang, X. Cheng, F. Zhang, Optimization of hybrid PVD process of TiAlN coatings by Taguchi method. Applied Surface Science 255:5 (2008) 1865-1869.
• [12] J. M. Castanho, M. T. Vieira, Effect of ductile layers in mechanical behaviour of TiAlN thin coatings. Journal of Materials Processing Technology, 143-144:20 (2003) 352-357.
• [13] K. Ahmadi, Y. Altintas, Stability of lateral, torsional and axial vibration in drilling. International Journal of Machine Tools & Manufacture, 68 (2013) 63-74.
• [14] K. Yaman, N. Biçakçi, A. Özgedik, Matkap Boyunun Delik Toleranslarına Etkisininİncelenmesi. Politeknik Dergisi, 20:4 (2017) 765-775.
• [15] E. Bahçe, E. Kılıçkap, Ö. Cihan, Al-5005’in Delinmesinde Delme Parametrelerinin Çapak Oluşumuna Etkisinin Araştırılması. 2. Ulusal Tasarım İmalat ve Analiz Kongresi, (2010) 242-250.
• [16] T. Kıvak, A. Çiçek, İ. Uygur, N.A. Özbek, AISI 316 Östenik Paslanmaz Çeliğin Delinmesinde Tek Katlı ve Çok Katlı Kaplamaların Delik Kalitesi Üzerindeki Etkileri. 3. Ulusal Talaşlı İmalat Sempozyumu Ankara, (2012) 28-33.
• [17] A. A. Rahman, A. Mamat, Effect of machining parameters on hole quality of micro drilling for brass. Modern Applied Science, (2009) 221-229.
• [18] J. P. Kumar, P. Packiaraj, Effect of drilling parameters on surface roughness, tool wear, material removal rate and hole diameter error in drilling of OHNS. International Journal of Advenced Engineering Research and Studies, (2012) 150-154.
• [19] A. Mavi, Gri İlişkisel Analiz Yöntemi ile Dubleks Paslanmaz Çeliklerin Delinmesinde Yüzey Form Özelliklerini Etkileyen Optimum Kesme Parametrelerinin Belirlenmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 6:3 (2018) 634-643.
• [20] T. Kıvak, K. Habalı, U. Şeker, The effect of cutting parameters on the hole quality and tool wear during the drilling of Inconel 718. Journal of Science, 25:2 (2012) 533-540.
• [21] C. C. Tsao, H. Hocheng, Taguchi analysis of delamination associated with varions drill bits in drilling of composite material. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 44:10 (2004) 1085-1090.
• [22] V. N. Gaitonde, S. R. Karnik, B. T. Achyutha, B. Siddeswarappa, Genetic algorithm-based burr size minimization in drilling of AISI 316L stainless steel. Journal of Materials Processing Technology, 197:1-3 (2008) 225-236.
• [23] Y. Kaplan, M. Nalbant, H. Gökkaya, AISI D2 ve AISI D3 Soğuk İş Çeliklerinin Delinmesinde İşleme Parametrelerinin Çapak Oluşumuna Etkilerinin Deneysel Olarak İncelenmesi. Karaelmas Fen ve Edebiyat Dergisi, 1:1 (2011) 37-46.
• [24] N. Tosun, Determination of optimum parameters for multi-performance characteristics in drilling by using grey relational analysis. Int J Adv Manuf Technol, 28:5-6 (2006) 450-455.
• [25] E. Kılıçkap, M. Hüseyinoğlu, Selection of optimum drilling parameters on burr height using response surface methodology and genetic algorithm in drilling of AISI 304 stainless steel. Materials and Manufacturing Processes, 25 (2010) 1068-1076.
• [26] V. N. Gaitonde, S. R. Karnik, Minimizing burr size in drilling using artificial neural network (ANN)-particle swarm optimization (PSO) approach. Journal of Intelligent Manufacturing, 23:5 (2012) 1783-1793.
• [27] S. Yağmur, R. Çakıroğlu, A. Acır, U. Şeker, AISI 1050 Çeliğinin Delinmesinde Kesme Kuvvetlerinin Taguchi Metodu İle Optimizasyonu. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 5:2 (2017) 241-246.
• [28] N. A. Raof, J. A. Ghani, C. H. C. Haron, Machining-induced grain refinement of AISI 4340 alloy steel under dry and cryogenic conditions. Journal of Materials Research and Technology, 8:5 (2019) 4347-4353.
• [29] S. R. Das, A. Panda, D. Dhupal, Hard turning of AISI 4340 steel using coated carbide insert: Surface roughness, tool wear, chip morphology and cost estimation. Materials Today: Proceedings, 5:2 (2018) 6560-6569.
• [30] P. L. Khan, S. V. Bhivsane, Experimental analysis and investigation of machining parameters in finish hard turning of AISI 4340 steel. Procedia Manufacturing, 20 (2018) 265-270.
• [31] M. Muaz, S.K. Choudhury, Experimental investigations and multi-objective optimization of MQL-assisted milling process for finishing of AISI 4340 steel. Measurement, 138 (2019) 557-569.
• [32] P. Gopikrishnan, A. Akbar, A. Asokan, B. Bhaskar, C.S. Sumesh, Numerical modelling and optimization of surface finish during peripheral milling of AISI 4340 steel using RSM. Materials Today: Proceedings, 5:11 (2018) 24612-24621.
• [33] P. Chakraborty, S. Asfour, S. Cho, A. Onar, M. Lynn, Modeling tool wear progression by using mixed effects modeling technique when end-milling AISI 4340 steel. Journal of materials processing technology, 205:1-3 (2008) 190-202.
• [34] H. Alipooramirabad, A. Paradowska, R. Ghomashchi, M. Reid, Investigating the effects of welding process on residual stresses, microstructure and mechanical properties in HSLA steel welds. Journal of Manufacturing Processes, 28 (2017) 70-81.
• [35] M. Saadati, A.K.E. Nobarzad, M. Jahazi, On the hot cracking of HSLA steel welds: Role of epitaxial growth and HAZ grain size. Journal of Manufacturing Processes, 41 (2019) 242-251.
• [36] L. de Jesus Jorge, V.S. Cândido, A.C.R. da Silva, F. da Costa Garcia Filho, A.C. Pereira, F.S. da Luz, S.N. Monteiro, Mechanical properties and microstructure of SMAW welded and thermically treated HSLA-80 steel. Journal of materials research and technology, 7:4 (2018) 598-605.
• [37] R. Pamnani, T. Jayakumar, M. Vasudevan, T. Sakthivel, Investigations on the impact toughness of HSLA steel arc welded joints. Journal of Manufacturing Processes, 21 (2016) 75-86.
• [38] Wen, K. L. The grey system analysis and its application in gas breakdown and var compensator finding. International Journal of Computational Computing, 2:1 (2004) 21-44.
• [39] Palanikumar, K. Rubio, J. C. Abrao, A. M. Correia, A. E. Davim, J. P. Influence of drill point angle in high speed drilling of glass fiber reinforced plastics. Journal Composite Materials, 42 (2008) 2585–2597.