Ti6Al4V alaşımının buzul işlem uygulanmış WC-Co karbür takımlar ile talaşlı imalatının iyileştirilmesi
Improving machinability of Ti6Al4V alloy with cryogenic process applied WC-Co cemented carbide tool
- Tez No: 463911
- Danışmanlar: DOÇ. DR. OSMAN NURİ ÇELİK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 194
Özet
Titanyum alaşımları sahip oldukları yüksek dayanım/ağırlık oranını yüksek sıcaklıklarda koruyabilen ve yüksek korozyon direnci yönleriyle havacılık ve medikal sektörlerinde geniş kullanım alanına sahip malzemelerdir. Titanyum alaşımlarının düşük elastisite modülü ve kimyasal yatkınlık özelliklerinden dolayı talaşlı imalatı oldukça zorlaşmaktadır. Ayrıca düşük ısıl iletkenlik özelliği ile talaşlı imalatları esnasında kesme bölgesinde oluşan yüksek ısı, kesici takımların kesme ömrünün hızlı şekilde azalmasına neden olmaktadır. Kesici takım ömrünün azalmasına bağlı takım sarfiyatı ve üretim maliyeti artmaktadır. Bu nedenlerden dolayı titanyum esaslı alaşımların işlenmesinde kesici takımların performanslarının iyileştirilmesi; üretim maliyetlerinin ve zamanının azaltılması gibi önemli konularda etkili bir faktördür. Bu doktora tezi çalışmasında birçok aşınma uygulamasında kullanılan WC-Co esaslı kesici takımlara buzul ısıl işlemi uygulanarak Ti6Al4V titanyum alaşımının frezeleme sürecindeki performanslarının iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Kesici takım olarak ağırlıkça %6, %10 ve %12 Co içerikli kaplamasız, AlCrN ve AlTiN kaplamalı tungsten karbür takımlar kullanılmıştır. Kesici takımlara 12, 24 ve 36 saat olmak üzere üç farklı sürede -196 ºC sıcaklıkta buzul işlem uygulanmış ve en uygun ısıl işlem süresinin 36 saat olduğu tayin edilmiştir. İşlenebilirlik deneyleri için belirlenen 36 saatlik sürede -110 ºC ve -196 ºC sıcaklıklarda kesici takımlara buzul ısıl işlem uygulanmıştır. Performans testleri kuru işleme şartlarında gerçekleştirilmiş ve işlenebilirlik parametrelerinden kesme kuvvetleri, takım aşınması, kesme sıcaklığı, talaş morfolojisi ve yüzey pürüzlülüğü değerleri incelenmiştir. Bu kapsamda kesici takımların Co oranı, kaplama türü ve uygulanan ısıl işlemlerin performans üzerindeki ilişkisi incelenmiştir. Yapılan analizler sonucunda buzul ısıl işlem uygulanmış malzemelerde martenzitik dönüşümün gerçekleştiği belirlenmiştir. Sonuç olarak, performans testleri sonrasında buzul işlemin kesici takımlar üzerinde genel bir iyileşme sağladığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Titanium alloys are widely used in the aviation and medical industries owing to their high strength/weight ratio maintained at high temperatures and high corrosion resistance. Titanium alloys are difficult to machine because of the low modulus of elasticity and chemical susceptibility properties. In addition, due to the low thermal conductivity feature, the high heat generated in the cutting zone during machining leads to a rapid reduction in the cutting life. Tool consumption and production costs are increasing due to decreasing cutting tool life. For these reasons, improving the performance of cutting tools in processing titanium-based alloys is an effective factor such as reducing production costs and time. In this study, it was aimed to improve the machining performance of Ti6Al4V titanium alloy in the milling process by applying cryogenic heat treatment to WC-Co based cutting tools used in many cutting applications. Cutting tools with three different Co content and coating type were used. The cutting tools were subjected to deep cryogenic treatment at -196 ºC for three different holding times, and the optimum heat treatment time was determined. The cutter tools were heat treated at -110 ºC and -196 ºC for the 36 hours for machinability tests. The performance tests were carried out under dry cutting conditions and machinability parameters such as cutting forces, tool wear, cutting temperature, chip morphology and surface roughness values were investigated. As a result, it has been determined that the cutting performance of cutting tools increases with the application of cryogenic heat treatment.
Benzer Tezler
- Ti6Al4V Alaşımının Borlanmasının Yorulma Davranışı ve Mekanik Karakterizasyona Etkisi
Effect of boriding of Ti6Al4V alloy on fatigue behavior and mechanical characterization
BAHADIR FURKAN KINACI
Doktora
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEVAT ÖZARPA
- Ti6Al4V alaşımının sert nikel alaşım tozları ile kaplanması ve aşınma özelliklerinin geliştirilmesi
Coating of Ti6Al4V alloys by hard nickel alloy powders and improving its wear properties
OSMAN ÇAVUŞOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Metalurji MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RIDVAN YAMANOĞLU
- Ti6Al4V alaşımının alışılmamış imal usulleri ile işlenmesi ve bilyalı dövme sonrası yüzey tamlığının araştırılması
The study of Ti6Al4V alloy processing with nonconventional manufacturing and investigation of surface integrity after shot peening
DURAN KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÖKHAN KÜÇÜKTÜRK
- Ti6Al4V alaşımının yüzeyinde plazma transferli ark (PTA) yöntemi ile üretilmiş kompozit kaplamaların tribolojik özelliklerinin araştırılması
Investigation of tribological properties of composite coatings produced by plasma transferred arc (PTA) method on the surface of Ti6Al4V alloy
TUĞÇE ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KORAY KILIÇAY
- Plazma nitrürleme yöntemi ile demir dışı metallerin nitrlenmesi
Nitriding of nonferrous metals by plasma nitriding method
GÖRKEM TOPÇUOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiKonstrüksiyon ve İmalat Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN KARADENİZ