Hatice VAROL ÖZKAVAK, Mustafa Reşit USAL

Av Tüfeklerinde Bulunan Kilit Parçasının Tasarım Optimizasyonu ve Malzeme Özelliklerinin İyileştirilmesi

Genel olarak av tüfeklerinde darbe şeklinde yüke maruz kalan parçalar hasara uğramaktadır. Bu tür parçalardameydana gelen hasarlar doğru olmayan malzeme seçimi ve ısıl işlem parametrelerinin seçilmesi ile uygunsuzgeometrinden kaynaklandığı belirlenmiştir. Bu çalışmada Türkiye’de imalatı yapılan av tüfeklerinde bulunan vekritik öneme sahip “kilit” parçasında meydana gelen kırılma hasarı ve bu hasarın önlenmesi ele alınmıştır. Buamaçla hali hazırda tüfek imalatında kullanılan AISI 4140 ve AISI 4340 düşük alaşımlı çeliklerinin yanındadüşük maliyetli AISI 1040 ve AISI 1050 çelikleri kilit parçası malzemesi olarak seçilmiştir. Seçilen bumalzemelere değişik ısıl işlem uygulanarak mekanik özelliklerde iyileştirme amaçlanmıştır. Ayrıca mevcutgeometri ANSYS paket programı ile analiz edilerek gerilme yığılma bölgeleri belirlenmiştir. Çalışma sonundaen uygun malzemenin normalize; yağda sertleştirme ve 500C’de temperleme işlemi uygulanmış AISI 4340düşük alaşımlı çelik olduğu belirlenmiştir. ANSYS analizleri incelendiğinde geometriden dolayı parçada gerilmeyığılma bölgeleri olduğu ve bunu engellemek için tasarımda iyileştirmenin gerekliliği sonucuna varılmıştır.

Design Optimization of Lock Part of Shutgun and Improvement of Material Properties

In general, the impact load exposed components of hunting and sport shotguns damaged.It was discovered that the reasons for fracture of locking block are: incorrect material selection, unsuitable heat treatment parameters and dimensional geometry problems. In this study, the most trouble experienced in the shotgun "lock" part is intended to discover breakage failure reasons. For this purpose, the material currently used in the market as AISI 4140 and AISI 4340 low alloy steel; AISI 1040 and AISI 1050 steel is chosen by applying heat treatment is intended to improve the mechanical properties appropriate to the material. In addition, the geometry was analyzed with the ANSYS package program to determine the stress accumulation zones. At the end of the study, it was determined that the most suitable material was AISI 4340 low alloyed steel which was subjected to hardening and quenching at 500C with normalization process. ANSYS analysis revealed that stress concentration zones due to the part geometry. To prevent this, the design has concluded the necessity of improvement.

PDF

___

[1] Eryürek B. 1993. Hasar Analizi. Birsen Yayınevi,171s. İstanbul.
[2] Anonim, 2002. Failure Analysis and Prevention. ASM International, Volume 11,USA.
[3] Material properties. 2016. Properties of steel alloys.http://www.efunda.com. (Erişim Tarihi: 08.07. 2016).
[4] How stuff works.2016. Gun. http://science.howstuffworks.com. (Erişim Tarihi: 08.07.2016).
[5] Savaşkan T. 1992. Malzeme Bilgisi ve Muayenesi. Derya Kitapevi, 285s.Trabzon.
[6] Hosford F.W. 1997. Mechanical Behaviour of Materials. Cambridge Univercity Pres.
[7] Özmen D., Kurt M., Ekici B., Kaynak Y. 2009. Static, Dynamic And Fatigue Analysis of SemiAutomaticgun Locking Block. Engineering Failure Analysis, 16: 2235-2244.
[8] Varol H. 2008. Av Ve Spor Tüfekleri İçin Kritik Parçaların Hasar Analizi. Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 128s, Isparta.
[9] Falah A.H., Alfares M.A., Elkholy A.H. 2007. Failure Investigation of A Tie Rod End of An Automobile Steering System. Engineering Failure Analysis, 14 (5): 895–902.
[10] Sz K., Urquiza G., Garcia C., Sierra E. 2007. Failure Analysis of Steam Turbine Last Stage Blade Tenon and Shroud. Engineering Failure Analysis, 14 (8): 1476–1487.
[11] Das C.R., Bhaduri A.K., Ray S.K. 2005. Fatigue Failure of A Filet Welded Nozzle Joint. Engineering Failure Analysis, 10 (6): 667–674.
[12] Doruk İ. 2010. Yivsiz Setsiz Av Ve Spor Tüfeklerinde Kaliteyi Artırmak Amacıyla Kritik Parçalarda İyileştirme Çalışmaları. Pamukkale Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 114s, Denizli.
[13] Doruk İ., Varol R., Topçu M. 2010. Failure Analysis of the Semi-automatic Shotgun Locking Block. Scientific Research and Essays, 5 (20): 3134-3140.
[14] Mourad A.H.I., Alghafri M.J., Abu Zeid OA., Maiti S.K. 2005. Experimental Investitigation on Ductile Stable Crack Growth Emanating From Wire-Notch in AISIS 4340 Steel. Nuclear Engineering and Design, 235: 637-647.
[15] Puchi Cabrera E.S., Statia M.H., Quinto D.T., Villalobos G., Perez E.O. 2007. Fatigue Properties of a SAE 4340 Steel Coated With TiCN by PAPVD. Int J Fatigue, 29: 471-480.
[16] Lawrence L.K. 1990. ANSYS Tutorial Release. SDC Publications, USA.
[17] Yardım dosyaları. ANSYS Release 10.0. Swanson Analysis Systems, Houston.