Effects of Alloy 718 (Inconel) super alloy cutting parameters on surface roughness

Abstract

Alloy 718, alias INCONEL, is a high-strength, corrosion-resistant nickel chromium material used at -252° to 705°C. It is an austenitic nickel-base super alloy which is used in applications requiring high strength to approximately 760°C and oxidation resistance to approximately 982°C. In addition, the alloy exhibits excellent tensile and impact strength even at cryogenic temperatures. In this study, Alloy 718 was processed at various cutting speeds (100-220 rpm) and using three different cooling techniques (dry cut, MQL and CO2 ) and the factors affecting surface roughness were analysed using Taguchi, RSM and ANOVA methods. However, the interaction of the factors affecting the surface roughness is also shown graphically. The measurements and analysis results show that the cutting parameters that minimize surface roughness are obtained with high cutting speed and high MQL values.

Keywords

• Alloy 718
• surface roughness
• cutting parameters
• RSM
• ANOVA

References

1. E. Subaşı, E. Kayalı, ve M. Baydoğan, (2016) “Investigation of the high temperature creep behaviour of inconel 718 superalloy at different temperatures and stresses”, Sak. Üniversitesi Fen Bilim. Enstitüsü Derg., c. 20, sy 1, ss. 47-54, Nis.
2. N. Katı, M. Bölükbaşı, ve S. Ozan, (2018) “Inconel 718 Süper Alaşımın Plazma Kaynak Yöntemi ile Birleştirilmesinde Akım Şiddetinin Etkisi”, Sak. Üniversitesi Fen Bilim. Enstitüsü Derg., c. 22, sy 2, ss. 593-599, Nis.
3. N. Uçak ve A. Çiçek, (2019) “Inconel 718 süperalaşımının delinmesinde kriyojenik soğutmanın delme performansı üzerine etkilerinin araştırılması”, Gazi Üniversitesi Mühendis. Mimar. Fakültesi Derg., c. 34, sy 3, ss. 1241-1252, May.
4. T. Kivak, K. Habali, ve U. Şeker,(2013) “Inconel 718’in Delinmesinde Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğü Ve Talaş Oluşumu Üzerindeki Etkisinin Araştırılması”, Gazi Üniversitesi Mühendis. Mimar. Fakültesi Derg., c. 25, sy 2, s. 0, Şub.
5. A. Altin, H. Gökkaya, ve M. Nalbant, (2013) “İşleme Parametrelerinden Kesme Hızının Inconel 718 Süper Alaşımın İşlenebilirliğine Etkisi”, Gazi Üniversitesi Mühendis. Mimar. Fakültesi Derg., c. 21, sy 3, s. 0, Nis.
6. H. Başak ve Ş. Baday, (2016) “Küreselleştirilmiş orta karbonlu bir çeliğin işlenmesinde, kesme parametrelerinin kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğüne etkilerinin regresyon analizi ile modellenmesi”, Pamukkale Üniversitesi Mühendis. Bilim. Derg., c. 22, sy 4, ss. 253-258, Ağu.
7. G. Basmaci, M. Ay, ve İ. Kirbaş, (2017) “Optimisation of Machining Parameters ın Turning 17-4 Ph Stainless Steel Using the Grey-Based Taguchi Method”, Erzincan Üniversitesi Fen Bilim. Enstitüsü Derg., c. 10, sy 2, ss. 243-254, Ara.
8. B. Özlü, H. Demir, ve E. Nas, (2014) “Cnc Tornalama İşleminde Yüzey Pürüzlülüğü Ve Kesme Kuvvetlerine Etki Eden Parametrelerin Matematiksel Olarak Modellenmesİ”, İleri Teknol. Bilim. Derg., c. 3, sy 2, ss. 75-86, Kas.

9. H. Gökkaya, (2006) “AA5052 Alaşımının İşlenmesinde İşleme Parametrelerinin Kesme Kuvveti Ve Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisinin Deneysel Olarak İncelenmesi”, Pamukkale Üniversitesi Mühendis. Bilim. Derg., c. 12, sy 3, ss. 295-301, Mar.
10. A. Taşliyan, M. Acarer, U. Şeker, H. Gökkaya, ve B. Demi̇r, (2013) “Inconel 718 Süper Alaşımının İşlenmesinde Kesme Parameterelerinin Kesme Kuvveti Üzerindeki Etkisi”, Gazi Üniversitesi Mühendis. Mimar. Fakültesi Derg., c. 22, sy 1, s. 0, Şub.
11. A. Güllü, Ş. Karabulut, ve A. Güldaş, (2013) “Inconel 718 Süper Alaşımların İşlenmesinde Talaş Kırılma Problemleri Ve Talaş Kırıcı Tasarımı”, Gazi Üniversitesi Mühendis. Mimar. Fakültesi Derg., c. 23, sy 1, s. 0, Şub.
12. E. Nas ve H. Gökkaya, (2017) “Experimental and Statistical Study on Machinability of the Composite Materials with Metal Matrix Al/B4C/Graphite”, Metall. Mater. Trans. A, c. 48, sy 10, ss. 5059–5067, Eki.
13. İ. Kırbaş, M. Peker, G. Basmaci, ve M. Ay, (2018) “Predictive Modeling and Optimization of Cutting Forces Through RSM and Taguchi Techniques in the Turning of ASTM B574 (Hastelloy C-22)”, içinde Handbook of Research on Predictive Modeling and Optimization Methods in Science and Engineering, 1 c., IGI Global, ss. 398-417.
14. G. Basmacı, İ. Kirbaş, M. Ay, ve M. Peker, (2018) “Optimisation and influence of cutting parameters on surface roughness during turning of astm b574 (hastelloy c-22) using a hybrid of Taguchi and rsm methods”, Sak. Univ. J. Sci., ss. 761-771, Nis.
15. S. C. Satapathy, K. S. Raju, K. Molugaram, A. Krishnaiah, ve G. A. Tsihrintzis, Ed.,(2020) International Conference on Emerging Trends in Engineering (ICETE): Emerging Trends in Smart Modelling Systems and Design, c. 2. Cham: Springer International Publishing.