Yavuz M. (Yürütücü)
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2020 - 2020
Sert
tornalama, günümüzde makine imalat endüstrilerinde,
sertleştirilmiş çeliğin işlenmesinde
sıkça kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntem, yüksek
işleme verimliliği ve yeşil çevre koruması sunarken enerjinin de verimli kullanılmasına olanak sağlar. Isıl
işlemle makine parçalarının mukavemetini üç kat arttırmak mümkündür. Isıl
işlemle, mukavemetin artmasıyla malzemenin sertlik değeri de artar. Artan
sertlik değeri çekme dayanımını, sürtünme ve aşınma direncini de artırır. Bu
proje kapsamında, kroyojenik soğutma yöntemi ile mekanik ve kimyasal
özellikleri iyileştirilen malzemenin sert tornalanması araştırılmıştır. Böylece,
uygun proses parametreleri ile sert tornalamanın yukarıda belirtilen
avantajlarının optimum düzeyde elde edilmesi amaçlanmıştır.
AISI 4140 malzemenin kriyojenik işlem yapılmadan ve yapıldıktan sonraki halinin
mekanik ve kimyasal özellikleri karşılaştırılmıştır. Bunun için öncelikle
malzemeye 60-65 HRC sertlik değeri sertlik kazandırılmıştır. Ardından -200
derecede 12 saat süre ile kroyojenik soğutma uygulanmıştır. Daha sonra bu
malzeme 250 derecede 2 saatlik temperleme işlemi uygulanarak 55 HRC sertlik
değeri kazandırılmıştır. Mekanik ve kimyasal özellikleri kriyojenik işlemle özellikleri
iyileştirilen malzemeyle sert tornalama işlemi gerçekleştirilmiştir. Deneylerde
3 farklı ilerleme, 3 farklı kesme hızı
ve 3 farklı talaş derinliği kullanılmıştır. Deney sonucunda yüzey pürülülüğü,
kesme kuvveti, ses seviyesi ve güç tüketimi değerlendirilmiştir. Birden fazla
performans kriterinin değerlendirildiği bu çalışmada optimizasyon için
Aksiyomatik Tasarım yöntemi kullanılmıştır. Son olarak da kriyojenik işlemin
takım aşınması üzerindeki etkilerini görmek için aşınma deneyleri yapılmıştır.