Inconel 625 süperalaşımın ısı destekli işlenmesinde kesme performansının deneysel istatistiksel ve nümerik olarak araştırılması
Experimental statistical and numerical investigation of cutting performance in heat assisted machining of inconel 625 superalloy
- Tez No: 1003565
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MAHİR AKGÜN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Aksaray Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İmalat ve Konstrüksiyon Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, Inconel 625 süperalaşımının ısı destekli işlenmesinde farklı ön ısıtma sıcaklıkları ile kesme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğü, yüzey topografyası, güç tüketimi ve takım aşınması üzerindeki etkileri deneysel olarak araştırılmıştır. Deneysel bulgular, 300 °C ön ısıtma sıcaklığı, 80 m/dak kesme hızı ve 0,12 mm/diş ilerleme miktarından oluşan A4B1C1 parametre kombinasyonunun, yüzey pürüzlülüğü ve güç tüketimi açısından en uygun işleme koşullarını sağladığını göstermektedir. Bu optimum şartlar altında ortalama yüzey pürüzlülüğü 0,285 µm olarak ölçülmüş, güç tüketimi ise 1,2 kW seviyesinde belirlenmiştir. Oda sıcaklığında gerçekleştirilen işleme koşullarıyla karşılaştırıldığında, 300 °C ön ısıtma uygulaması sonucunda yüzey pürüzlülüğünde yaklaşık %44,66 oranında bir iyileşme sağlanırken, güç tüketimi değeri %25,71 oranında azalmıştır. Yüzey topografyası analizleri, 300 °C ön ısıtma koşulunda yüzey üzerindeki mikro çukur ve tepe oluşumlarının belirgin şekilde azaldığını ortaya koyarken; ön ısıtma sıcaklığının 400 °C'ye yükseltilmesiyle birlikte yüzeyde topografik düzensizlikler, yerel malzeme yığılmaları, sıvanma izleri ve mikro çentik oluşumları gözlenmiştir. Varyans analizi sonuçlarına göre, yüzey pürüzlülüğü ve güç tüketimi üzerinde en etkili kesme parametresinin sırasıyla %39,40 ve %79,23 katkı oranlarıyla kesme hızı olduğu belirlenmiştir. Kesici takım yüzeylerine ait SEM incelemelerinde ise yanak aşınması (Vb), yerel çentiklenme, yığıntı talaş (BUE) oluşumu ve yapışma kaynaklı aşınma mekanizmaları tespit edilmiştir. Ayrıca, ön ısıtma sıcaklığının 300 °C'ye kadar artırılmasının yanak aşınmasını azalttığı ve kesici takımın 0,3 mm aşınma limitine ulaşma süresini geciktirdiği belirlenmiştir. Sonuç olarak, uygun ön ısıtma sıcaklığı ve kesme parametrelerinin birlikte optimize edilmesiyle, Inconel 625 süperalaşımının ısı destekli işlenmesinde yüzey kalitesi, enerji verimliliği ve takım ömrünün önemli ölçüde geliştirilebileceği ortaya konmuştur.
Özet (Çeviri)
This study investigates the effects of varying preheating temperatures and cutting parameters on surface roughness, surface topography, power consumption and tool wear during the heat-assisted machining of Inconel 625 superalloy. The experimental findings indicate that the A4B1C1 parameter combination, consisting of a preheating temperature of 300 °C, a cutting speed of 80 m/min, and a feed rate of 0.12 mm/tooth, provides the most favorable machining conditions in terms of surface roughness and power consumption. In the context of these optimal conditions, the mean surface roughness was measured to be 0.285 µm, while the power consumption was ascertained to be 1.2 kW. In comparison with machining at room temperature, the application of a 300 °C preheating temperature resulted in an approximate 44.66% improvement in surface roughness and a 25.71% reduction in power consumption. Surface topography analyses revealed a significant reduction in micro-pits and peaks on the machined surface under the 300 °C preheating condition. However, an increase in the preheating temperature to 400 °C resulted in the observation of surface topographical degradation, localized material adhesion, smearing marks and micro-notches. The analysis of variance (ANOVA) results indicates that cutting speed is the most significant cutting parameter affecting surface roughness and power consumption, with contribution ratios of 39.40% and 79.23%, respectively. SEM analysis of the cutting tool surfaces revealed the presence of flank wear (Vb), localized notch wear, built-up edge (BUE) formation, and adhesion-induced wear mechanisms. Furthermore, an increase in the preheating temperature up to 300 °C was found to reduce flank wear and delay the cutting tool's progression to the wear limit of 0.3 mm. Overall, the results demonstrate that the combined optimization of preheating temperature and cutting parameters can significantly enhance surface quality, energy efficiency, and tool life in the heat-assisted machining of Inconel 625 superalloy.
Benzer Tezler
- Bilgisayar yardımıyla süper alaşım malzeme verileri ve tasarım kriterleri kütüphanesi oluşturulması
Başlık çevirisi yok
M.ÇAĞLAYAN TAŞÇIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET DEMİRKOL
- Inconel 625 nikel esaslı süperalaşımın elektro erozyon işleme yöntemi ile işlenebilirliğinin araştırılması
Investigation of the machinability of inconel 625 nickel based superalloy using the electrical discharge machining (EDM) method
ENES ÜNLÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiKarabük Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİL DEMİR
DOÇ. DR. MAHİR AKGÜN
- Kesici takımlara uygulanan kriyojenik işlemin ınconel 625 nikel esaslı süperalaşımın işlenebilirliğine etkisinin deneysel nümerik ve istatistiksel araştırılması
Experimental numerical and statistical investigation of the effect of cryogenic treatment applied on cutting tools on machinability of inconel 625 nickel based superalloy
MAHİR AKGÜN
Doktora
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiKarabük Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİL DEMİR
- Inconel 718 nikel bazlı süper alaşımın sonlu elemanlar yöntemi ile kaynak hasarının incelenmesi
Welding damage analysis of inconel 718 nickel based super alloy by finite element method
DİNÇER SARAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZDOĞAN KARAÇALI
- Eklemeli imalat yöntemiyle üretilmiş Inconel 625 süperalaşımının ısıl işlem davranışının incelenmesi
Investigation of heat treatment behavior of Inconel 625 superalloy manufactured by additive manufacturing
SENA TURAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN USTA