PH 13-8 MO paslanmaz çeliğe uygulanan yaşlandırma işleminin ve kesme parametrelerinin işlenebilirliğine etkilerinin değerlendirilmesi
Evaluatione of the effects on machinability of aging process and cutting parameters applied to PH 13-8 MO stainless steel
- Tez No: 954426
- Danışmanlar: PROF. HALİL DEMİR, DOÇ. DR. BARIŞ ÖZLÜ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İmalat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 70
Özet
Bu çalışmada, PH 13-8Mo paslanmaz çeliğine uygulanan yaşlandırma işlemi sonrası mikroyapı ve mekanik özellikleri ile kesme parametrelerinin frezeleme operasyonları sırasındaki işlenebilirlik davranışları üzerindeki etkileri deneysel olarak araştırılmıştır. Bu amaçla; alındığı gibi (AR), solüsyona alınmış (SHT930-1h-AC) ve iki farklı yaşlandırma işlemi uygulanmış (SHTA525-4h-AC ve SHTA621-4h-AC) deney numuneleri hazırlanmıştır. Her bir numuneye mikroyapı, mikrosertlik, ve çekme testleri uygulanmıştır. İşlenebilirlik testleri, sabit kesme derinliği (1 mm) altında üç farklı kesme hızı (80, 120 ve 160 m/dak) ve üç farklı ilerleme miktarı (0,07; 0,12 ve 0,17 mm/dev) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Mikroyapı, mekanik özelliklerin ve kesme parametrelerinin işlenebilirliğe etlilerini incelemek için kesme kuvveti, yüzey pürüzlülüğü, kesme sıcaklığı ve takım aşınması açısından değerlendirilmiştir. Sonuç olarak; mikroyapı incelemeleri sonucunda, AR numunesinde martenzit ve östenit fazlarının homojen dağılım gösterdiği, solüsyona alma işlemiyle tane boyutunun büyüdüğü ve martenzit fazların tane sınırlarına çekildiği gözlemlenmiştir. Yaşlandırma sıcaklığı 525 °C olan numunede daha ince martenzit fazı ve çökeltiler belirginleşmiş, 621 °C sıcaklıkta ise beynit fazına dönüşüm meydana gelmiştir. Bu mikroyapısal değişimlerin malzeme mekanik özelliklerine doğrudan etkisi olduğu tespit edilmiştir. En yüksek çekme dayanımı (1547 MPa) ve sertlik (490 HV2), 525 °C'de 4 saat yaşlandırılmış numunede gözlemlenirken, 621 °C'de yaşlandırma uygulanan numunede bu değerlerde azalma gözlenmiştir. Kesme kuvveti ölçümlerinde, düşük kesme hızlarında yüksek, yüksek kesme hızlarında ise düşük değerler elde edilmiştir. En yüksek ortalama kesme kuvveti, 525 °C'de yaşlandırılmış numunede 642.1 N tespit edilmiştir. Bu durum, yüksek sertlik ve ince taneli fazların kesmeye karşı direncinin artmasıyla açıklanmıştır. Yüzey pürüzlülüğü açısından, ilerleme miktarının artışının pürüzlülüğü önemli ölçüde artırdığı, kesme hızının ise optimum seviyelere kadar artırılmasının yüzey kalitesini iyileştirdiği belirlenmiştir. En düşük yüzey pürüzlülüğü 0.397 µm ile 525 °C yaşlandırmalı numunede, 120 m/dak kesme hızı ve 0.07 mm/dev ilerleme miktarında elde edilmiştir. Yüksek ilerleme miktarları ve takım aşınması, pürüzlülük değerlerinin artmasında belirleyici faktörler olmuştur. Kesme sıcaklığı ölçümleri ise 162 °C ile 338 °C arasında değişmiş ve sıcaklık artışının kesme parametrelerinin artmasıyla doğru orantılı olduğu görülmüştür. Yüksek akma dayanımı ve sertliğe sahip numunelerde daha yüksek kesme sıcaklıkları elde edilmiştir. Ayrıca, yüksek sertlik ve çözeltide çökelti oluşumu, takım aşınmasını hızlandırmış ve takım ömrünü olumsuz yönde etkilemiştir. PH 13-8Mo paslanmaz çeliğinin mikroyapı ve mekanik özellikleri, uygulanan ısıl işlemlerle önemli ölçüde değişmekte ve bu değişimler frezeleme işlemleri sırasında işlenebilirlik performansını doğrudan etkilemektedir. Özellikle 525 °C'de 4 saat yaşlandırılan numunenin, yüksek mekanik dayanımı ve iyi yüzey kalitesi ile optimum işlenebilirlik özellikleri sunduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the effects of microstructure and mechanical properties resulting from aging treatments applied to PH 13-8Mo stainless steel, along with cutting parameters, on machinability behavior during milling operations were experimentally investigated. For this purpose, experimental samples were prepared in four different conditions: as-received (AR), solution treated (SHT930-1h-AC), and two different aging conditions (SHTA525-4h-AC and SHTA621-4h-AC). Each specimen was subjected to microstructural analysis, microhardness measurements, and tensile testing. Machinability tests were conducted under a constant cutting depth of 1 mm using three different cutting speeds (80, 120, and 160 m/min) and three different feed rates (0.07, 0.12, and 0.17 mm/rev). To evaluate the effects of microstructure, mechanical properties, and cutting parameters on machinability, cutting forces, surface roughness, cutting temperature, and tool wear were analyzed. As a result of the microstructural evaluations, it was observed that the AR sample exhibited a homogeneous distribution of martensite and austenite phases, whereas the solution treatment led to an increase in grain size and the segregation of martensite phases at the grain boundaries. In the specimen aged at 525 °C, finer martensite phases and distinct precipitates were observed, while the sample aged at 621 °C showed the formation of bainite phases. These microstructural transformations were found to directly influence the mechanical properties of the material. The highest tensile strength (1547 MPa) and hardness (490 HV2) were recorded in the sample aged at 525 °C for 4 hours, whereas these values decreased in the sample aged at 621 °C. In terms of cutting forces, higher values were recorded at lower cutting speeds, while lower values were observed at higher cutting speeds. The maximum average cutting force was measured as 642.1 N in the sample aged at 525 °C, which can be attributed to the increased hardness and the presence of fine grain phases, leading to greater resistance to cutting. Regarding surface roughness, it was determined that an increase in feed rate significantly deteriorated surface quality, whereas increasing the cutting speed up to an optimal point improved it. The lowest surface roughness value of 0.397 µm was obtained in the sample aged at 525 °C at a cutting speed of 120 m/min and a feed rate of 0.07 mm/rev. Higher feed rates and increased tool wear were identified as major factors contributing to increased roughness. Cutting temperatures ranged between 162 °C and 338 °C, with a positive correlation between temperature rise and increased cutting parameters. Samples with higher yield strength and hardness exhibited higher cutting temperatures. Additionally, the presence of precipitates formed during aging and increased hardness accelerated tool wear, thereby negatively affecting tool life. In conclusion, the microstructure and mechanical properties of PH 13-8Mo stainless steel were significantly altered by the applied heat treatments, and these changes had a direct impact on machinability performance during milling. Among the tested conditions, the sample aged at 525 °C for 4 hours provided the most favorable machinability characteristics due to its superior mechanical strength and surface finish.
Benzer Tezler
- Fındık zurufu kompostunun toprak kalitesi üzerine etkisi
The effect of adding of hazelnut husk compost on soil quality
SELAHATTİN AYGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
ZiraatOrdu ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAYFUN AŞKIN
- Samsun ve çevresinde üretilen manda yoğurtlarının bazı özellikleri üzerine bir çalışma
A study on some properties of buffalo yoghurts produced samsun and vicinity
GÖKÇE BAYRAM
- Metabolism of Turkish black tea phenolics by human gut microbiota
Siyah çay fenoliklerinin insan kalın bağırsak mikroflorası ile etkileşimi
EZGİ ÖZCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
BiyoteknolojiYeditepe ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA YEŞİM KADIPAŞAOĞLU
YRD. DOÇ. DR. ÖZLEM GÜÇLÜ ÜSTÜNDAĞ
- ALI ve ARDS hastalarında, yüzüstü ve yarıoturur pozisyonlarının intraabdominal basınç, hemodinami ve alveoler oksijenasyon üzerine etkileri
The effects of prone and semirecumbent position on intraabdominal pressure,hemodynami̇cs and alveolar oxygenation in patients with ALI and ARDS
ŞENAY GÖKSU TOMRUK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2007
Anestezi ve ReanimasyonSağlık BakanlığıAnesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı
UZMAN ASU ÖZGÜLTEKİN
- Boğa ve koçların abomasum müsinlerinin histokimyasal ve immunohistokimyasal olarak değerlendirilmesi
Bulls and rams of abomasal muci̇ns histochemical and immunohistochemical evaluation
ZELAL KARAKOÇ
Doktora
Türkçe
2014
Veteriner HekimliğiDicle ÜniversitesiHistoloji ve Embriyoloji (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUZAFFER AYDIN KETANİ