Ti-6Al-4V Eli alaşımının tornalanmasında yüksek basınçlı jet soğutmanın kesme kuvvetlerine ve yüzey pürüzlülüğüne etkisi
The effect of high pressure jet cooling on surface roughness and cutting forces inturning of Ti-6Al-4V Eli alloy
- Tez No: 507152
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FATİH TAYLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Tornalama, Ti6Al4V Eli, Yüksek basınçlı jet soğutma, yüzey pürüzlülüğü, kesme kuvveti, Turning, Cutting Force, Surface roughness, Ti-6Al-4V ELI, High Pressure Cooling
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine ve İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
Titanyum ve alaşımları düşük yoğunluk, yüksek mukavemet, yüksek korozyon direnci gibi özellikleri, bir arada bulundurduğu için birçok değişik uygulama için uygun malzemelerdir. Titanyum alaşımlarının mühendislik alanında en önemli özellikleri; yüksek korozyon, yüksek ısıl verime ve yüksek mukavemet/yoğunluk oranına sahip olmasıdır. Biyomedik alalanında, otomotiv endüstrisinde ve spordan elektroniğe kadar birçok tüketim alanında titanyum kullanımı, sunduğu önemli özellikleri nedeniyle vazgeçilmez olmuştur. Bu tez çalışmasında, uzay endüstrisi, havacılık ve biyomedikal alanında geniş kullanıma sahip olan Ti6Al4V Eli malzemesinin yüksek basınçlı jet soğutma (YBJS) koşulları altında işlenebilirliği incelenmiştir. Yapılan deneylerde bilgisayar kontrollü torna tezgâhı kullanılmış olup, CNMG120408 takım uç yarıçapı 0,8 mm CP250 PVD Kaplamalı ((Ti, Al) N+TiN) insertler tercih edilmiştir. Yüksek basınçlı jet soğutma sistemi ile farklı soğutma su basınçları (6 ve 200 bar ) kesme işleminde kullanılmıştır. Ayrıca tornalama işleminde 2 mm sabit kesme derinliği, farklı kesme hızları (80- 100-120 m/dak) ve farklı ilerleme hızları (0.2- 0.25- 0.3 ve 0.4 mm/dev) tercih edilmiştir. 2 mm sabit kesme derinliğinde, üç farklı kesme hızlarında ve dört farklı ilerleme hızlarında her bir kesici uç için 12 adet deney olmak üzere toplam 24 adet deney yapılmıştır. Bu çalışmada, kesme parametrelerinin (Kesme hızının ve ilerleme hızının) 6 bar basınç ve 200 bar basınç gibi farklı kesme koşullarında yüzey pürüzlülüğü, takım aşınması ve kesme kuvvetleri üzerindeki etkileri deneysel olarak araştırılmıştır. 6 bar ve 200 bar basınçlarda, kesme hızı ve ilerleme hızları ile kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülük değerleri elde edilmiştir. Esas kesme kuvvetleri (Fc), radyal kesme kuvvetleri (Fr) ve ilerleme kesme kuvvetleri (Ff) dinamometre yardımıyla ölçülmüştür. Her bir deney sonrasında iş parçası malzemesi yüzeyinde meydana gelen ortalama yüzey pürüzlülük değerleri profilometre yardımı ile ölçülmüştür. Elde edilen Esas kesme kuvveti (Fc), radyal kesme kuvveti (Fr) ve ilerleme kesme kuvveti (Ff) ve ortalama yüzey pürüzlülük değerleri grafiksel olarak değerlendirilmiş ve yorumlanmıştır. Deneysel çalışma sonucunda kesme parametrelerinin (kesme hızı ve ilerleme hızı) kesme kuvveti bileşenleri ve ortalama yüzey pürüzlülük değerleri üzerinde etkili olduğu tespit edilmiştir. Çalışmalar sonucunda ilerlemenin artmasıyla kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğü artarken, soğutma suyu basıncının artmasıyla kesme kuvvetleri belirli bir miktar azalmıştır.
Özet (Çeviri)
Titanium and titanium alloys are suitable for a variety of applications, with their low density, high strength and high corrosion resistance. The properties and characteristics of titanium, which are important for engineers are; high corrosion resistance, superior erosion resistance, heat transfer efficiency, superior strength-toweight ratios. Titanium is essentially used in manufacture of biomedical devices, automotive industry and consumable goods ranging from sports to electronics, with respect to its properties. In this study, the aerospace industry has a large area of super alloy Ti6Al4V Eli pressure jets of material workability under cooling conditions are investigated. A computer-controlled lathes used in the experiments, and CP250 PVD (Ti, Al) N + TiN) cutting tools are preferred. High-pressure jet coolant cooling system with different pressures (6 and 200 bar) is used in the cutting process. In addition, the process of turning 2mm constant depth of cut and different progression rates (0.1, 0.125, 0.15, 0175, and 0.2 mm / rev) and cutting speeds (80-100-120 m/min) were chosen. 24 experiments were totally carried out with 3 different cutting speeds and 4 different feed rates for each workpiece at constant debt of cut. In this study, the effects of cutting parameters and process applied to cutting tool on the cutting force, surface roughness and tool wear were investigated. With different water pressure and feed rate, cutting forces and surface roughness were obtained. Tangential and feed forces were measured by a dynamometer. In this study on cementite carbide cutting tools, the components of cutting force (Fc, Ff, Fr) on cutting tool were measured by dynamometer and surface roughness measured by profilometer. Experimental results showed that all cutting parameters (cutting speed, feed rate and depth of cut) have significant effect on cutting force and surface roughness. Studies in progress with increasing shear forces and increased surface roughness, cutting forces increase the pressure of cooling water, a certain amount has decreased.
Benzer Tezler
- Microstructural and electrochemical characterization of Ti-6Al-4V eli alloy
Ti-6Al-4V eli alaşımının iç yapı ve elektrokimyasal karakterizasyonu
MELİH TOPÇUOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KADRİ AYDINOL
PROF. DR. ŞAKİR BOR
- Seçici lazer ergitme yöntemi ile imal edilmiş Ti-6Al-4V ELI alaşımı üzerine anodizasyon ve SILAR tekniklerinin kombinasyonu ile dubleks katmanlı koruyucu tabakaların üretimi
Production of duplex layered protective layers by combination of anodization and SILAR techniques on Ti-6Al-4V ELI alloy manufactured by selective laser melting method
ABDULHAMİT ATMACA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiErzurum Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ONUR ÇOMAKLI
- Production and characterization of porous titanium alloys
Gözenekli titanyum alaşımlarının üretimi ve karakterizasyonu
ZİYA ESEN
Doktora
İngilizce
2007
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAKİR BOR
- Eklemeli imalat ve döküm ile üretilmiş ti-6al-4v alaşımının sürtünme ve aşınma davranışının karşılaştırılması
Comparison of friction and wear behavior of ti-6al-4v alloy produced by additive manufacturing and casting
ANIL ÇAKAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KORAY KILIÇAY
- Seçici lazer ergitme yöntemi ile Ti-6Al-4V ELI alaşımından üretilen farklı kafes yapıların yapısal-mekanik özelliklerinin deneysel ve teorik olarak incelenmesi
An experimental and theoretical investigation of the structural-mechanical properties of different lattice structures produced by selective laser melting method from Ti-6Al-4V ELI alloy
İLYAS HACISALİHOĞLU
Doktora
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYHAN ÇELİK