Ti6Al4V alaşımının buzul işlem uygulanmış WC-Co karbür takımlar ile talaşlı imalatının iyileştirilmesi
Improving machinability of Ti6Al4V alloy with cryogenic process applied WC-Co cemented carbide tool
- Tez No: 463911
- Danışmanlar: DOÇ. DR. OSMAN NURİ ÇELİK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kesici takımlar, Takım aşınması, Cutting tools, Tool wear
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Titanyum alaşımları sahip oldukları yüksek dayanım/ağırlık oranını yüksek sıcaklıklarda koruyabilen ve yüksek korozyon direnci yönleriyle havacılık ve medikal sektörlerinde geniş kullanım alanına sahip malzemelerdir. Titanyum alaşımlarının düşük elastisite modülü ve kimyasal yatkınlık özelliklerinden dolayı talaşlı imalatı oldukça zorlaşmaktadır. Ayrıca düşük ısıl iletkenlik özelliği ile talaşlı imalatları esnasında kesme bölgesinde oluşan yüksek ısı, kesici takımların kesme ömrünün hızlı şekilde azalmasına neden olmaktadır. Kesici takım ömrünün azalmasına bağlı takım sarfiyatı ve üretim maliyeti artmaktadır. Bu nedenlerden dolayı titanyum esaslı alaşımların işlenmesinde kesici takımların performanslarının iyileştirilmesi; üretim maliyetlerinin ve zamanının azaltılması gibi önemli konularda etkili bir faktördür. Bu doktora tezi çalışmasında birçok aşınma uygulamasında kullanılan WC-Co esaslı kesici takımlara buzul ısıl işlemi uygulanarak Ti6Al4V titanyum alaşımının frezeleme sürecindeki performanslarının iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Kesici takım olarak ağırlıkça %6, %10 ve %12 Co içerikli kaplamasız, AlCrN ve AlTiN kaplamalı tungsten karbür takımlar kullanılmıştır. Kesici takımlara 12, 24 ve 36 saat olmak üzere üç farklı sürede -196 ºC sıcaklıkta buzul işlem uygulanmış ve en uygun ısıl işlem süresinin 36 saat olduğu tayin edilmiştir. İşlenebilirlik deneyleri için belirlenen 36 saatlik sürede -110 ºC ve -196 ºC sıcaklıklarda kesici takımlara buzul ısıl işlem uygulanmıştır. Performans testleri kuru işleme şartlarında gerçekleştirilmiş ve işlenebilirlik parametrelerinden kesme kuvvetleri, takım aşınması, kesme sıcaklığı, talaş morfolojisi ve yüzey pürüzlülüğü değerleri incelenmiştir. Bu kapsamda kesici takımların Co oranı, kaplama türü ve uygulanan ısıl işlemlerin performans üzerindeki ilişkisi incelenmiştir. Yapılan analizler sonucunda buzul ısıl işlem uygulanmış malzemelerde martenzitik dönüşümün gerçekleştiği belirlenmiştir. Sonuç olarak, performans testleri sonrasında buzul işlemin kesici takımlar üzerinde genel bir iyileşme sağladığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Titanium alloys are widely used in the aviation and medical industries owing to their high strength/weight ratio maintained at high temperatures and high corrosion resistance. Titanium alloys are difficult to machine because of the low modulus of elasticity and chemical susceptibility properties. In addition, due to the low thermal conductivity feature, the high heat generated in the cutting zone during machining leads to a rapid reduction in the cutting life. Tool consumption and production costs are increasing due to decreasing cutting tool life. For these reasons, improving the performance of cutting tools in processing titanium-based alloys is an effective factor such as reducing production costs and time. In this study, it was aimed to improve the machining performance of Ti6Al4V titanium alloy in the milling process by applying cryogenic heat treatment to WC-Co based cutting tools used in many cutting applications. Cutting tools with three different Co content and coating type were used. The cutting tools were subjected to deep cryogenic treatment at -196 ºC for three different holding times, and the optimum heat treatment time was determined. The cutter tools were heat treated at -110 ºC and -196 ºC for the 36 hours for machinability tests. The performance tests were carried out under dry cutting conditions and machinability parameters such as cutting forces, tool wear, cutting temperature, chip morphology and surface roughness values were investigated. As a result, it has been determined that the cutting performance of cutting tools increases with the application of cryogenic heat treatment.
Benzer Tezler
- Ti6Al4V alaşımının elektro erozyon ve elektro kimyasal işleme yöntemleriyle işlenebilirliğinin araştırılması
Investigation of the machinability of Ti6Al4V alloy by electrical discharge and electrochemical machining processes
ULAŞ ÇAYDAŞ
Doktora
Türkçe
2008
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET HASÇALIK
- Ti6Al4V alaşımının HVOF tekniğiyle B2O3 ve Al2O3 katkılı hidroksiapatit kaplanması ve yüzey karakterizasyonu
Ti6Al4V alloy by the HVOF technical B2O3 and Al2O3 doped hydroxyapatite coating and surface characterization
BAKİ BÜYÜKLEBLEBİCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Metalurji MühendisliğiAfyon Kocatepe ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ATİLLA EVCİN
- Ti6Al4V alaşımının tornalanmasında işleme parametrelerinin ortalama yüzey pürüzlülüğü ve kesme kuvveti üzerindeki etkisinin araştırılması
Investigation of the influence of cutting parameters on surface roughness and cutting force when machining Ti6Al4V by turning
TUĞÇE YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÖKHAN SUR
- Ti6Al4V alaşımının alışılmamış imal usulleri ile işlenmesi ve bilyalı dövme sonrası yüzey tamlığının araştırılması
The study of Ti6Al4V alloy processing with nonconventional manufacturing and investigation of surface integrity after shot peening
DURAN KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÖKHAN KÜÇÜKTÜRK
- Ti6Al4V alaşımının HA ile kaplanmasında farklı altlık sıcaklıklarının kaplama özelliklerine etkisi
Influence of different substrate temperatures on coating properties in the coating of Ti6Al4V alloy with HA
KÜRŞAT KANBUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET TÜRK