Ç4140 malzemeye uygulanan kriyojenik işlemin sert tornalama operasyonunda işlenebilirlik ve malzeme yapısı üzerine etkileri
Effects of cryogenic treatment applied to Ç4140 material on machinability and material structure in hard turning operations
- Tez No: 1009188
- Danışmanlar: PROF. DR. ABDULKADİR GÜLLÜ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada; Ç4140 alaşımlı çeliğe geleneksel ısıl işlem (malzeme-1) ve geleneksel ısıl işlem + kriyojenik işlem (malzeme-2) olmak üzere iki farklı ısıl işlem uygulanmıştır. Uygulanan iki farklı türde ısıl işlem prosesi sonucunda malzemelerin sertlik değerleri ölçülmüş ve SEM analizleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre; malzeme-1' in sertlik değerleri ortalama 520 HV ölçülürken, malzeme-2'nin sertlik değerleri ortalama 570 HV ölçülmüştür. Ayrıca malzeme-2' nin mikroyapısında görülen martenzit oluşumunun malzeme-1' dekine kıyasla daha ince yapılı olduğu tespit edilmiştir. Daha sonra sert tornalama için hazırlanan malzemelerin işlenebilirlikleri kıyaslanmıştır. Bu kapsamda; iki farklı işlem görmüş malzemeye, üç farklı kesme hızı (170; 190 ve 210 m/dak), üç farklı ilerleme oranı (0,05; 0,09 ve 0,13 mm/dev) ve üç farklı talaş derinliği (0,08; 0,12 ve 0,16 mm) uygulanarak deneyler yapılmıştır. Deneyler esnasında ayna titreşimi, takım tutucu titreşimi, tezgâhın çektiği akım değeri anlık ve eş zamanlı olarak kayıt altına alınmış; deneyler sonrasında ise yüzey pürüzlülük değerleri ölçülmüştür. Kesme parametrelerinin ve kriyojenik işlemin bu sonuçlara etkileri araştırılmıştır. Tam faktöriyel deney tasarımı yapılmış olup, sonuçlar varyans analizi (ANOVA) ile yorumlanmış ve regresyon modelleri oluşturulmuştur. Deney sonuçlarına göre en etkili parametreler; ayna titreşimi üzerinde kesme derinliği, takım tutucu titreşimi üzerinde ilerleme oranı, yüzey pürüzlülüğü üzerinde ilerleme oranı ve tezgâhın çektiği akım üzerinde ise kesme hızı olmuştur. Ayrıca kullanılan iki malzemeden elde edilen veriler kıyaslandığında; malzeme-2' nin değerlendirme kriterleri açısından, malzeme-1'e göre daha iyi sonuçlar sergilediği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study, two different heat treatment processes were applied to AISI 4140 alloy steel: conventional heat treatment (Material-1) and conventional heat treatment combined with cryogenic treatment (Material-2). Following the application of these two heat treatment processes, the hardness values of the materials were measured and microstructural analyses were conducted using scanning electron microscopy (SEM). According to the obtained results, the average hardness value of Material-1 was measured as approximately 520 HV, while the average hardness value of Material-2 was approximately 570 HV. In addition, it was determined that the martensitic structure observed in the microstructure of Material-2 was finer compared to that of Material-1. Subsequently, the machinability of the materials prepared for hard turning was comparatively evaluated. In this context, machining experiments were carried out by applying three different cutting speeds (170, 190, and 210 m/min), three different feed rates (0.05, 0.09, and 0.13 mm/rev), and three different depths of cut (0.08, 0.12, and 0.16 mm) to both heat-treated materials. During the experiments, chuck vibration, tool holder vibration, and the spindle motor current drawn by the machine tool were recorded instantaneously and simultaneously. After the experiments, surface roughness values were measured. The effects of cutting parameters and cryogenic treatment on these outputs were investigated. A full factorial experimental design was employed, and the results were analyzed using analysis of variance (ANOVA), followed by the development of regression models. Based on the experimental results, the most influential parameters were identified as depth of cut on chuck vibration, feed rate on tool holder vibration, feed rate on surface roughness, and cutting speed on the machine tool current. Furthermore, a comparison of the data obtained from the two materials revealed that Material-2 exhibited superior performance compared to Material-1 in terms of the evaluated criteria.
Benzer Tezler
- Derin kriyojenik işlemin AISI 4140 çeliğinin aşınma davranışına etkisi
Effects of deep cryogenic treatment on wear behaviour of AISI 4140 steel
HALİME NALBANT
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN GAŞAN
- Derin kriyojenik işlemde rampalama fonksiyonunun kaplamalı takımların performansına etkisinin değerlendirilmesi
Evaluation of the effect of deep cryogenic treatment ramp function on the performance of coated cutting tools
SERVET ŞEHİRLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiGazi Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN AKKURT
- İyon nitrürlenmiş AISI 4140 çeliğinin yorulma ve korozyonlu yorulma davranışı
Fatigue and corrozion fatigue behaviour of ion nitrided AISI 4140 steel
KENAN GENEL
- Kazı makinası (1900 Al ekskavatör) kepçe dişi üzerinde uygulanan ısıl işlemlere bağlı olarak Ç 1060, Ç 4140 ve G-x 120 Mn 12 çeliklerinin aşınma davranışların incelenmesi
Başlık çevirisi yok
RECEP BOZKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. HALİM DEMİRCİ
- Surface modification of stellite hardfacings by post surface melting processes
Stellite sert dolgu kaplamalar sonrası uygulanan yüzey ergitme prosesleri ile yüzey modifikasyonu
ALI ABDUL MUNIM ALI ALHATTAB
Doktora
İngilizce
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEVAT FAHİR ARISOY