AISI 304 ve AISI 316 Östenitik Paslanmaz Çeliklerin İşlenebilirliğinin Değerlendirilmesi

Yıl 2017, Cilt: 20 Sayı: 1, 43 - 49, 01.03.2017

Nuırsen Altan Özbek Adem Çiçek Mahmut Gülesin Onur Özbek

Öz

Bu çalışmada AISI 304 ve AISI 316 östenitik paslanmaz çeliklerin işlenebilirliğini değerlendirmek amacıyla kaplamasız tungsten karbür kesici takımlar kullanılarak tornalama deneyleri yapılmıştır. Deneyler, kuru kesme şartlarında sabit kesme derinliği (2,4 mm), dört kesme hızı (100, 120, 140 ve 160 m/dak) ve üç ilerleme hızında (0,15, 0,3 ve 0,45 mm/dev) gerçekleştirilmiştir. AISI 304 ve AISI 316 çeliklerin işlenebilirliği takım aşınması, esas kesme kuvveti ve yüzey pürüzlülüğü açısından değerlendirilmiştir. Deney sonuçları AISI 316 çeliğinin işlenmesinde kesici takımın daha fazla aşındığını göstermiştir. Ayrıca AISI 316 çeliğinde daha yüksek kesme kuvveti ve yüzey pürüzlülüğü değerleri ölçülmüştür. Deneysel çalışma sonunda, AISI 316 çeliğinin AISI 304 çeliğine kıyasla işlenebilirliğinin zor olduğu ortaya konulmuştur.

Anahtar Kelimeler

Paslanmaz Çelikler, Takım Aşınması, Kesme Kuvveti, Yüzey Pürüzlülüğü

Evaluation of Machinability of AISI 304 and AISI 316 Austenitic Stainless Steels

Öz

In this study, turning tests were performed to assess machinability of AISI 304 and AISI 316 austenitic stainless steels using uncoated tungsten carbide tools. The tests were conducted at four cutting speeds (100, 120, 140 and 160 m/min), three feed rates (0.15, 0.3 and 0.45 mm/rev), and a fixed depth of cut (2.4 mm) under dry cutting conditions. Machinability of AISI 304 and AISI 316 steels was evaluated in terms of tool wear, main cutting force and surface roughness. Experimental results showed that larger wear damages formed on the cutting inserts used for machining of AISI 316 steel. In addition, higher values of cutting forces and surface roughness were measured in machining of AISI 316 steel. In consequence of experimental study, it was found that AISI 316 steel had harder machinability characteristics than AISI 304 steel.

Anahtar Kelimeler

Austenitic Stainless Steels, Tool Wear, Cutting Force, Surface Roughness

Kaynakça

• 1. Odabaş, C., “Paslanmaz çelikler”, Eczacıbaşı, Kaynak Tekniği Sanayi ve Ticaret A.Ş., İstanbul, (2004).
• 2. Can, A.Ç., “Malzeme bilgisi”, Birsen Yayınevi, İstanbul, (2006).
• 3. Reiter, A.E., Brunner, B., Ante, M. and Rechberger, J., “Investigation of several PVD coatings for blind hole tapping in austenitic stainless steel”, Surface & Coatings Technology, 200: 5532–5541, (2006).
• 4. Maranhão, C. and Paulo Davim, J., “Finite element modelling of machining of AISI 316 steel: numerical simulation and experimental validation”, Simulation Modelling Practice and Theory, 18: 139–156, (2010).
• 5. Aran, A., Temel, M.A., “Paslanmaz Çeliklerin Üretimi, Kullanımı, Standartları”, Sarıtaş Teknik Yayın, İstanbul, (2004).
• 6. Çakır, M.C., “Modern talaşlı imalatın esasları”, Vipaş A.Ş., Bursa, (1999).
• 7. Ashraf, M., Gardner, L. and Nethercot, D.A., “Compression strength of stainless steel cross-sections”, Journal of Constructional Steel Research, 62: 105-115, (2006).
• 8. Ranganathan, S., Senthilvelan, T., Sriram, G., “Mathematical modeling of process parameters on hard turning of AISI 316 SS by WC insert”, Journal of Scientific and Industrial Research (JSIR), 68: 592-596, (2009).
• 9. Selvaraj, P., Chandramohan, P., “Optimization of surface roughness of AISI 304 austenitic stainless steel in dry turning operation using taguchi design method”, Journal of Engineering Science and Technology, 5: 293-301, (2010).
• 10. Özek, C., Hasçalık, A., Çaydaş, U., Karaca, F, Ünal, E., “Turning of AISI 304 austenitic stainless steel”, Journal of Engineering and Natural Sciences, Sigma, 2: 117-121, (2006).
• 11. Korkut, İ., Kasap, M., Çiftçi, İ., Şeker, U., “Determination of optimum cutting parameters during machining of AISI 304 austenitic stainless steel”, Materials and Design, 25(4):303–305, (2004).
• 12. Çiftçi, İ., “Östenitik paslanmaz çeliklerin işlenmesinde kesici takım kaplamasının ve kesme hızının kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğüne etkisi”, Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 20(2): 205-209, (2005).
• 13. Yeyen, H.E., Korkut, İ., Turgut, Y., Çiftçi, İ., “AISI 303 östenitik paslanmaz çeliklerin işlenmesinde kesme hızı ve ilerlemenin kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkileri”, 5. Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu (IATS’09), Karabük, (2009).
• 14. Savaşkan, T., “Malzeme Bilgisi ve Muayenesi”, Derya Kitabevi, Trabzon, (2007), ISBN:978-9944-0068-0-4.
• 15. www.matweb.com.
• 16. Işık, Y., “Investigating the machinability of tool steels in turning operations”, Materials and Design, 28: 1417–1424, (2007).
• 17. Çiçek, A., Kıvak, T., Turgut, Y., Uygur, İ., Ekici, E., “Derin kriyojenik işlemin kesme kuvvetleri, delik çapları ve takım ömrü üzerine etkileri”, 6th International Advanced Technologies Symposium (IATS’11), Elazığ, 33-36, (2011).
• 18. Işık, Y., Çakır, M.C., “Takım çeliklerinin talaşlı imalatında kesme kuvvetleri ile takım ömrü arasındaki ilişkinin deneysel olarak incelenmesi”, 9. Uluslararası Makine Tasarımı ve Üretimi Kongresi, Ankara, (2000).
• 19. Kara, F., Aslantaş, K., Çiçek, A., “ANN and multiple regression method based modelling of cutting forces in orthogonal machining of AISI 316L stainless steel”, Neural Computing and Applications, 26: 237-250, (2015).
• 20. Ucun, İ., Aslantaş, K., Apaydın, D., “Çok Kaplamalı Kesici takımla tornalama işleminin sonlu elemanlar yöntemiyle modellenmesi”, Electronic Journal of Machine Technologies, 7(1): 69-82, (2010).
• 21. Kara,F., Aslantaş, K., Çiçek, A., “Prediction of cutting temperature in orthogonal machining of AISI 316L using artificial neural network”, Applied Soft Computing, 38: 64-74, (2016).
• 22. Dhar, N.R., Paul, S., Chattopadhyay, A.B., “Machining of AISI 4140 steel under cryogenic cooling-tool wear, surface roughness and dimensional deviation”, Journal of Materials Processing Technology, 123: 483–489, (2002).
• 23. Aydın, M., Uçar, M., Cengiz, A., “AISI 304 Östenitik Paslanmaz Çeliğin Kuru Tornalanabilmesine Kesme Parametrelerinin Etkisi”. 2. Ulusal Tasarım İmalat ve Analiz Kongresi, Balıkesir, (2010).
• 24. Turgut, Y., Yeyen, H.E., Korkut, İ., “AISI 303 Östenitik paslanmaz çeliklerin işlenmesinde kesme hızı ve ilerlemenin talaş biçimine etkisi”, 5. Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu (IATS’09), Karabük, (2009).
• 25. Tekaslan, Ö., Gerger, N., Şeker, U., “AISI 304 Östenitik Paslanmaz Çeliklerde Kesme Parametrelerine Bağlı Olarak Yüzey Pürüzlülüklerinin Araştırılması”. BAÜ FBE Dergisi, 10(2): 3-12, (2008).