AISI 410 martensitik paslanmaz çeliklerin kesici takım ve kaplamasına bağlı işlenebilirliği

Bu çalışmada, TiC+TiN, TiC kaplı sementit karbür, kaplamasız sementit karbür ve CBN kesici takımların AISI 410 martensitik paslanmaz çeliğin işlenebilirlik özelliklerine etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla, talaş kökü morfolojisi, kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlüğü incelenmiştir. İşlenebilirlik deneyleri kuru tornalama ortamında gerçekleştirilmiştir. Deneylerde 60 m/dak kesme hızı, 0.12 mm/dev ilerleme hızı ve 1.2 mm talaş derinliği sabit tutulmuştur. TiC+TiN kaplı sementit karbür takım en yüksek kesme kuvveti değerlerini vermiştir. CBN takım en düşük kesme kuvvetlerini vermesine karşın, kısa işleme mesafelerinde takımda kırılmalar meydana gelmiştir. Kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğü bakımından optimum değerler TiC kaplı sementit karbür takım ile talaş kaldırma işleminde elde edilmiştir.

Machinability of AISI 410 martensitic stainless steels depending on cutting tool and coating

In this study, effects of cemented carbide coated with TiC+TiN, coated with TiC, uncoated and CBN on the machinability of AISI 410 martensitic stainless steel was investigated. In the experiments chip root morphology, cutting forces and surface roughness were determined. Experiments were done in the dry turning conditions. The cutting speed, feed rate and depth of cut were kept constant as, 60 m/min, 0.12 mm/rev and 1.2 mm respectively. Cemented carbide tool coated with TiC+TiN gave maximum cutting forces. Although CBN gave the minimum cutting forces, it was observed that it fractured in a shorter machining length. The optimum values of cutting force and surface roughness were obtained from cemented carbide coated with TiC.

PDF

___

1. Zimmerman, C., Boppana, S.P., Katbi, K., “Machinability Test Methods” Metals Handbook: Machining, vol 16, 9th Edition, Editör: J. R. Davis, Metals Park, Ohio, 639-641, 1989.
2. Kosa,T., Ronald, P., “Machining of Stainless Steels”, Handbook: Machining, vol 16, 9th Edition, Editör: J. R. Davis, Metals Park, Ohio, 684-686, 1989.
3. Lula, R.A., Bernstain, I.M., “Residual and Minor Elements in Stainless Steel” Handbook of Stainless steel, Editör: D. Peckner, McGraw Hill Book Co., 14-9/14-11, 1977.
4. Feirer, J.L., “Materials: Machinability of steels” Machine Tool Metalworking Principles and Practice, 2nd Edition, McGraw Hill Book Co., 1983.
5. Higgins, R.A., Materials: For The Engineering Technician, Chapman and Hall Inc., New York, 284-289, 1987.
6. Agrawal, B.K., Introduction to Engineering Materials, Mc Graw-Hill Publishing Co., New Delhi, 1983.
7. Çiftçi, İ., “Östenitik Paslanmaz Çeliklerin İşlenmesinde Kesici Takım Kaplamasının ve Kesme Hızının Kesme Kuvvetleri ve Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisi”, Gazi Üni. Müh. Mim. Fak. Der., Cilt 20, No 2, 205-209, 2005.
8. Sarwar, M., Zhang, X., Gillibrand, D., “Performance of Titanium Nitride-Coated Carbide Tipped Circular Saws When Cuttig Stainless Steel and Mild Steel” Surface and Coatings Technology, Vol 94-95, 617-621, 1997.
9. Ozcatalbas, Y., Ozdemir, A., “The Development of a New Quick Stop Device for Use Turninig” J. Inst. Sci. Technol. Gazi Univ., Vol 12, No 3, 809-820, 1999.
10. Yiğin, A., “Talaş Kaldırarak İşleme” Makine Mühendisliği El Kitabı: Üretim ve Tasarım Cilt: 2, Ed.Cerit, M.A.,TMMOB Makine Mühendisleri Odası, Yayın No: 170, 249-274.
11. Lima, J.G., Avila, R.F., Abrao, A.M., Faustino, M. Davim, J.P., “Hard Turning: AISI 4340 High Strength Low Alloy Steel and AISI D2 Cold Work Tool Steel” Journal of Materials Processing Technology, Vol. 169, 388-395, 2005.
12. Asil Çelik, “İşlenebilirlik”, Kesici Takım Malzemeleri, Teknik Yayınlar, 17-25.
13. Ciftci, İ., “Machining of austenitic Stainless Steels Using CVD Multi-layer Coated cemented Carbide Tools” Tribology Internetional, Vol. 39, 565-569, 2006.
14. Işık, Y., “Investigating the Machinability of Tool Steels in Turning Operations” Materials and Design, Vol. 28, 1417-1424, 2007.
15. Dormer Tools, Techical Handbook, Shireoaks Road Workshop, UK.
16. Sadık, M.I., “The Rool of Tool-Chip Contact Length in Metal Cutting” Journal of Materials Processing Technology, Vol. 37, 613-627, 1993
17. Marinov, V.R., “Hybrid Analytical-numerical Solution for the Shear Angle in Orthogonal Metal Cutting-Part I: Theoretical Foundation”, International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 43, 399-414, 2001.
18. Toropov, A., Sung-Lim Ko, “Prediction of Shear Angle for Continuous Orthogonal Cutting Using Thermo-mechanical Constants of Work Material and Cutting Conditions” Journal of Materials Processing Technology, Vol. 182, 167-173, 2007.
19. Lee, W.B., To, S., Sze, Y.K., Cheung, C.F., “Effect of Material Anisotropy on Shear Angle Prediction in Metal Cutting-a Mesoplasticity Approach”, International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 45, 1739-1749, 2003.
20. Seyfi, A., “Östemperlenmiş GGG60 Sınıfı Küresel Grafitli Dökme Demirlerin İşlenebilirliğinin Kesme Kuvvetleri ve Yüzey Pürüzlülüğü Açısından Değerlendirilmesi”, Master Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2006.
21. Kosa, T., Ronald, P., “Machining of Stainless Steel” Metals Handbook: Machining, Vol 16, 9th Edition, Editör: J. R. Davis, Metals Park, Ohio, 681-690, 1989.
22. Ezugwu, E.O., Kim, S.K., “The Performance of Cermet Cutting Tools When Machining on Ni- Cr-Mo (EN 24) Steel” Lubrication Engineering, Vol 51, No 2, 139-145, 1995.
23. Korkut, I., Kasap, M., Ciftci, İ., Seker, U., “Determination of Optimum Cutting Parameters During Machining of AISI 304 Austenitic Stainless Steel” Materials and Design, Vol. 25, 303-305, 2004.
24. Akasawa, T., Sakurai, H., et.all., “Effects of Free Cutting Additives on the Machinability of Austenitic Stainless Steels” Journal of Materials Processing Technology, Vol. 143-144, 66-71, 2003.
25. Boothroyd, G., Fundamentals of Metal Machining and Machine Tools, Singapore, 1987.