The effect of cutting parameters on the milling of cryogenically treated aluminum 7075 alloys
Kriyojenik işlem uygulanmış alüminyum 7075 alaşımlarının frezelenmesine kesme parametrelerinin etkisi
- Tez No: 1010110
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AHMET MAVİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- 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, kriyojenik işlem uygulanmış AA7075 alüminyum alaşımlarının frezeleme performansı üzerindeki kesme parametrelerinin etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Yüksek mukavemet/ağırlık oranı nedeniyle havacılık ve savunma sanayilerinde yaygın olarak kullanılan AA7075 alaşımının işlenebilirliği, özellikle yüksek sertliği ve aşınma eğilimi nedeniyle çeşitli zorluklar içermektedir. Bu kapsamda, malzemenin işlenebilirliğini iyileştirmek amacıyla farklı sürelerde (12, 24 ve 36 saat), -146 °C'de uygulanan kriyojenik işlemin frezeleme sırasında oluşan mekanik ve termal davranışlara etkisi araştırılmıştır. Deneylerde, işlem görmemiş (As-Cast) ve kriyojenik işlem uygulanmış numuneler, kaplamasız karbür kesici takım kullanılarak üç farklı kesme hızı ve üç farklı ilerleme hızında frezelenmiştir. Kesme kuvvetleri üç bileşenli piezoelektrik dinamometre ile ölçülmüş; yüzey pürüzlülüğü temaslı profilometre, sıcaklık değerleri ise termal kamera yardımıyla belirlenmiştir. Ayrıca, kriyojenik işlemin malzeme üzerindeki etkilerini ortaya koymak amacıyla Brinell sertlik testleri ile SEM, EDS ve XRD analizleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, kriyojenik işlem süresinin artmasıyla sertlik değerlerinde kademeli bir artma meydana geldiğini göstermiştir. Mikroyapısal analizler, faz yapısında temel bir değişim olmadığını; ancak kafes parametreleri ve mikrogerilme dağılımında sınırlı düzenlenmeler oluştuğunu ortaya koymuştur. Frezeleme deneyleri sonucunda, kriyojenik işlem uygulanmış numunelerde kesme kuvvetleri, güç tüketimi ve sıcaklık değerlerinin genel olarak azaldığı; özellikle 12 saatlik kriyojenik işlemin yüzey pürüzlülüğü açısından en avantajlı sonuçları verdiği belirlenmiştir. Buna karşılık, uzun süreli kriyojenik işlemlerin bazı koşullarda güç tüketimini artırabildiği gözlemlenmiştir. Sonuç olarak, uygun kriyojenik işlem süresi ve kesme parametrelerinin birlikte optimize edilmesinin, AA7075 alaşımının frezeleme performansını ve enerji verimliliğini önemli ölçüde iyileştirdiği sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, the effects of cutting parameters on the milling performance of cryogenically treated AA7075 aluminum alloys were experimentally investigated. Due to its high strength-to-weight ratio, the AA7075 alloy is widely used in the aerospace and defense industries; however, its machinability presents several challenges, particularly because of its high hardness and tendency toward wear. In this context, the effects of cryogenic treatment applied at −146 °C for different durations (12, 24, and 36 h) on the mechanical and thermal behaviors occurring during milling were investigated in order to improve the machinability of the material. In the experiments, untreated (As-Cast) and cryogenically treated specimens were milled using an uncoated carbide cutting tool at three different cutting speeds and three different feed rates. Cutting forces were measured using a three-component piezoelectric dynamometer, surface roughness was determined with a contact-type profilometer, and temperature values were recorded using a thermal camera. In addition, Brinell hardness tests and SEM, EDS, and XRD analyses were conducted to reveal the effects of cryogenic treatment on the material. The results indicated that hardness values gradually increased with increasing cryogenic treatment duration. Microstructural analyses revealed no fundamental change in phase structure; however, limited rearrangements in lattice parameters and microstrain distribution were observed. As a result of the milling experiments, it was determined that cutting forces, power consumption, and temperature values generally decreased in cryogenically treated specimens, and that the 12 h cryogenic treatment provided the most favorable results in terms of surface roughness. Conversely, it was observed that long-duration cryogenic treatments could increase power consumption under certain conditions. Overall, it was concluded that the combined optimization of cryogenic treatment duration and cutting parameters significantly improves the milling performance and energy efficiency of the AA7075 alloy.
Benzer Tezler
- AA 6082 alüminyum alaşımlarında kesme parametrelerinin işlenebilirlik üzerine etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of cutting parameters on machinability in aluminum alloys AA 6082
AYKUT ESER
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiDüzce Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA AYYILDIZ
- Inconel 718 süperalaşımının frezelenmesinde kriyojenik ısıl işlem görmüş farklı ince film kaplamalı karbür kesici takımların kesme performansının araştırılması
Investigation of cutting performance of cryogenically treated different thin film coated carbide cutting tools in the milling of Inconel 718 superalloy
BİLAL KURŞUNCU
Doktora
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ŞEVKİ YILMAZ GÜVEN
DOÇ. DR. HALİL ÇALIŞKAN
- Kriyojenik ggg 40 dökme demirin frezelenmesinde kesme paremetrelerinin, deneysel sonuçlar üzerine etkisi
Effect of cutting parameters on experimental results in milling of cryogenic GGG 40 cast iron
EMRE CAN İNAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Mühendislik BilimleriDüzce Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜRCAN SAMTAŞ
- Hardox çeliğinin kriyojenik işlem uygulanmış kesici takımlarla frezelenmesi
Milling of hardox steel with crygenic processed cutting tools
LOKMAN GÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiBatman ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN GÜRBÜZ
- Kriyojenik işlem uygulanmış 6061 alüminyum alaşımının frezelenmesinde kesme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğü ve takım aşınması üzerine etkisi
The effect of cutting parameters on surface roughness and tool wear in the milling of 6061 aluminum alloy performed with the cryogenic process
BERAT SERHAT BEKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiDüzce Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜRCAN SAMTAŞ