Kullanılan Kesici Takım ve Takım Tutucu - MATERYAL VE DENEYSEL METOT

6. MATERYAL VE DENEYSEL METOT

6.7. Kullanılan Kesici Takım ve Takım Tutucu

Deneylerde SANDVIK Coromant tarafından üretilen kaplamasız sementit karbür (TPUN 16 03 12) kesici uçlar kullanılmıştır (Şekil 6.4). Bu kesici ucun boyutları Çizelge 6.3’te görülmektedir. Takım tutucu olarak ise FK 1517 32 32 16 kodlu tutucu kullanılmıştır (Şekil 6.5).

Şekil 6.4. Kesicinin şematik gösterimi

Çizelge 6.3. Kesicinin geometrik özellikleri

Kesici Uç TPUN 16 03 12

Kesici Köşe Sayısı 3

Yaklaşma Açısı 90º

Eğim Açısı, αn2 11º

Uç açısı 60º

Kesici Uç Yarıçapı, rε (mm) 1,2 Kesici Uç Kalınlığı, S (mm) 3,18 Kesici Kenar Uzunluğu ( l ) 16,5

Şekil 6.5. Takım tutucu ölçüleri

6.8. Tezgâh

Deneyler, Gazi Üniversitesi Teknoloji Fakültesi İmalat Mühendisliği Bölümü Sanayi CNC laboratuarında bulunan, Fanuc kontrol ünitesi kullanan, 5,5 kW güce sahip Johnford VMC550 BSD dik işleme merkezinde yapılmıştır. Deneylerde kullanılan CNC dik işleme merkezi Resim 6.2’de görülmektedir.

Resim 6.2. Deneylerde kullanılan CNC dik işleme merkezi 6.9. Kesme Kuvvetlerinin Ölçümü

Kesme kuvvetlerinin ölçümü karbür kesici uçlarda kuru şartlarda yapılmıştır. Kesme kuvvetlerini ölçmek için kullanılan deney düzeneğinin bileşenleri Şekil 6.6’da görülmektedir.

Şekil 6.6. Kesme kuvvetleri ölçüm deney düzeneği

Karbür kesici uçlarla kuru şartlarda gerçekleştirilen kesme kuvveti deneylerinin yapıldığı kesme parametreleri Çizelge 6.2’de görülmektedir. Kesme kuvvetleri ölçümünde freze başlığı üzerinde 1 adet kesici uç kullanılmıştır. Kesme kuvvetlerinin değerleri hesaplanırken her deneyde dinamometreden elde edilen Fx, Fy ve Fz kesme kuvvetleri için 4'er adet veri alınmış ve en yüksek değerler tabloya aktarılmıştır. Her bir kesme kuvveti deneyinin tamamlanmasının ardından deney yapılan yüzey üzerinde yüzey pürüzlülük ölçümü gerçekleştirilmiştir.

Şekil 6.7. Simetrik yüzey frezelemede kesme geometrisi

Yüzey frezelemede kesici takımın bir kesici ucunun üzerine etki eden kesme kuvveti bileşenleri Şekil 6.7'de gösterilmiştir. Bu şekilde Fx_anlık ilerleme bileşeni (X yönünde elde edilen kesme kuvvetinin doğrultusu), F_y_anlık normal bileşendir (Y yönünde elde edilen kesme kuvvetinin doğrultusu), Fz_anlık dikey bileşen (Z yönünde elde edilen kesme kuvvetinin doğrultusu) ve FR_anlık iş parçası üzerinde oluşan bileşke kesme kuvvetidir. Fx, Fy ve Fz sırasıyla X, Y ve Z yönlerinde ilerleme bir kesici uç üzerindeki anlık kesme kuvvetleridir,  kesicinin anlık kesme açısıdır (Alauddin ve diğerleri, 1998). Elde edilen Fx, Fy, Fz kesme kuvvetleri, bileşke kuvvet (FR) formülü ile hesaplanmıştır (Altıntaş, 2000).

     



x ² y ² z ²



R F F F

F    (7.1)

Kesme kuvveti ölçümleri Kistler 9257B üç bileşenli piezoelektrik dinamometre kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu dinamometre Kistler 5070A çok kanallı şarj amplifiere bağlanmıştır. Daha sonra kesme kuvveti verileri Dynoware yazılımı kullanılarak incelenmiştir. Dinamometre ve amplifier teknik özellikleri Çizelge 6.4’te verilmiştir.

Çizelge 6.4. Kistler 9257B tipi dinamometrenin ve Kistler 5070A tipi amplifier teknik

Yüzey pürüzlülüklerinin ölçümünde, yüzeydeki girinti ve çıkıntıların toplam alanlarının eşit olduğu düzlemi referans kabul ederek, bu düzleme göre üstte ve altta kalan alanların eşit olduğu yeni iki düzlemi bulan ve bunlar arasındaki uzaklığı esas alan, aritmetik ortalama (Ra) değeri yüzey pürüzlülük kriteri olarak dikkate alınmıştır.

Pürüzlülük ölçümünde profil metodu kullanılmıştır. Bu amaçla profil değişimini Ra, Rz ve Rmax cinsinden okuyabilen ve Resim 6.3’de görülen MAHR-Perthometer M1 taşınabilir yüzey pürüzlülük cihazı kullanılmıştır. Cihazla 150 μm’ye kadar yüzey pürüzlülükleri ölçülmektedir.

Resim 6.3. MAHR- Perthometer M1 taşınabilir yüzey pürüzlülük cihazı

Ölçme işlemine geçmeden önce yüzey pürüzlülük cihazı, yüzey pürüzlülük değeri önceden bilinen kalibrasyon blokları ile kalibre edilmiştir. Numuneler 100 mm boyunda işlendikten sonra yüzeylerin oksitlenmemesi ve ölçme değerlerini etkilememesi amacıyla ölçme işlemi bekletilmeden yapılmıştır. Pürüzlülük ölçüm işlemleri işlenen yüzeyin başlangıcı ile bitimi arasında üç farklı bölgeden (giriş, orta, çıkış) 3’er adet olmak üzere 9 farklı noktadan alınmıştır. Ölçüm sonuçları excel veri tablosuna kaydedilerek ortalamaları alınmıştır.

7. DENEY SONUÇLARI VE TARTIŞMA

7.1. Östemperleme Sıcaklık ve Süresi Açısından Değerlendirme

7.1.1. Mikro yapıya etkisi

Deneylerde kullanılan döküm haldeki vermiküler grafitli dökme demirin mikro yapı görüntüsü Resim 7.1’de, nital ile dağlandıktan sonraki mikro yapı görüntüsü Resim 7.2’de verilmiştir.

Resim 7.1. Döküm haldeki vermiküler grafitli dökme demirin mikro yapı resmi (östemperleme uygulanmamış), 100X

Resim 7.2. Döküm haldeki vermiküler grafitli dökme demirin nital ile dağlandıktan sonraki mikro yapı resmi (östemperleme uygulanmamış), 100X

Dökülmüş haldeki vermiküler dökme demir perlit + vermiküler grafit + küresel grafitten oluşmaktadır (Resim 7.1). Dökülmüş haldeki vermiküler dökme demir %2 nital ile dağlandıktan sonra perlit + vermiküler grafit + küresel grafit + ferritten oluşmaktadır.

Vermiküler grafitli dökme demirin mikro yapısındaki grafit, kurtçuklar ya da solucan (vermiküler) parçaları şeklinde gözükmektedir. Yapılan diğer çalışmalarla kıyaslandığında, bu parçacıklar her ne kadar gri dökme demirde olduğu gibi uzatılmış ve rastgele yönlendirilmiş gibi olsalar da, vermiküler grafit parçalar resimde de görüldüğü gibi daha kısa, kalın ve uç kısımları yuvarlak şekillidirler. Resimler üzerindeki beyaz bölgeler ferrit yapıyı, gri renkli bölgeler ise perlitik yapıyı göstermektedir (Karabulut, 2012).

Vermiküler grafitli dökme demirin östenitlendikten sonra farklı östemperleme sıcaklık ve sürelerindeki mikro yapı görüntüsü Resim 7.3’de ve Resim 7.4’de verilmiştir.

(a) (b) (c)

Resim 7.3. %2 nital ile dağlandıktan sonra 900^oC’de 90 dak. östenitlenen ve ardından 315 ^oC’de a) 60 dak, b) 120 dak, c) 180 dak östemperlenen numunelerin mikro yapı resmi, 100X

(a) (b) (c)

Resim 7.4. %2 nital ile dağlandıktan sonra 900^oC’de 90 dak. östenitlenen ve ardından 375 ^oC’de a) 60 dak, b) 120 dak, c) 180 dak östemperlenen numunelerin mikro yapı resmi, 100X

Resim 7.3 ve Resim 7.4’te açıkça görülmektedir ki östemperleme sıcaklığı ve süresi ösferrit morfolojisini önemli derecede değiştirmekte ösferrit morfolojisini kontrol etme imkanı sağlamaktadır. Düşük östemperleme sıcaklıklarında (315^oC) daha ince bir ösferrit yapı elde edilirken yüksek sıcaklıklarda (375^oC) daha kaba bir ösferrit yapı elde edilmektedir. Diğer taraftan östemperleme süresi arttıkça yapıda ösferrit hacim oranı artmaktadır (Resim 7.3-7.4). Bulunan bu sonuçlar literatürdeki çalışmalarla paralelik göstermektedir. Ayrıca, Östemperleme ısıl işlemi sonucunda yapının daha homojen olduğu görülmektedir (Baydoğan, 1996; Dorazil ve diğerleri, 1990; Grech ve Young, 1990; Ghang ve Shih, 1994; Janowak ve Gundlach, 1983; Mavi ve Korkut, 2014; Moore ve diğerleri 1986; Ovalı ve Mavi, 2011; Özcan, 2003; Yalçın ve Özel, 1999).

7.1.2. Sertliğe etkisi

Östemperleme uygulanmamış (döküm haldeki) ve östemperleme uygulanmış vermiküler grafitli dökme demir numunelerin sertliklerindeki değişim Çizelge 7.1 ile Şekil 7.1’de görülmektedir. Çizelge 7.1 ile Şekil 7.1’den de görüldüğü gibi östemperleme ısıl işlemiyle birlikte sertlik, döküm haline göre artmaktadır. Isıl işlem yapılmamış döküm haldeki numunenin sertliğine göre farklı östemperleme sıcaklığı ve sürelerinde bekletilen numunelerin sertliklerinde 1,7-2,02 kat artış meydana gelmiştir. Östemperleme işlemiyle sertliğin artması, izotermal işlem sırasında meydana gelen mikroyapısal dönüşümün bir sonucudur (Akray, 2007; Dorazil ve diğerleri, 1990; Hasırcı, 2000; Ovalı ve Mavi, 2011).

Çizelge 7.1. Deneylerde kullanılan vermiküler grafitli dökme demire ait sertlikler

Malzemenin sertliğinin östemperleme işlemiyle arttığı yönündeki bu sonuçlar, daha önceki yapılmış çalışmalarla paralellik göstermektedir (Ahmadabadi ve diğerleri 1997; Akray, 2007; Dorazil ve diğerleri, 1990; Ghaderi ve diğerleri, 2003; Hasırcı, 2000; Kuş, 2007;

Murthy ve diğerleri, 1985; Seyfi, 2006; Şahin ve diğerleri, 2006). Östemperleme sıcaklığının artması ise malzemenin sertliği düşürmektedir. Bunun nedeni olarak dönüşümün daha hızlı olması ve oluşan fazlar arası mesafelerin azalması ile ösferritik yapının artması ve kalıntı östenit (düşük karbonlu östenit) miktarının azalmasıdır. Kalıntı östenit oda sıcaklığında soğutulması esnasında martensite dönüşmesinden dolayı yapının sertliği artmaktadır. Bilindiği gibi martensit oldukça sert bir fazdır (Akray, 2007; Hasırcı, 2000; Janowak ve Gundlach, 1983; Massone ve diğerleri, 1996; Seyfi, 2006; Şahin ve Durak, 2007; Zimba ve diğerleri, 2003).

Şekil 7.1. Östemperleme işlemi uygulanmamış ham malzeme ve 315^oC, 375^oC

östemperleme sıcaklığında, farklı östemperleme sürelerinde sertliğin değişimi Vermiküler grafitli dökme demirlerde 315^oC’de östemperlenen numunelerde, beklendiği gibi östemperleme süresindeki artışa paralel olarak sertlik değerinde azalma olmuştur (Ahmadabadi ve diğerleri, 1997; Dorazil ve diğerleri, 1990; Ghaderi ve diğerleri, 2003;

Hasırcı, 2000). Buna karşın 375^oC’de östemperlenen numunelerde ise östemperleme süresindeki artışa paralel olarak sertlik değerinde önce artış sürenin dahada ilerlemesi (180 dakika) sonucunda sertlik değerinde azalma olmuştur (Şekil 7.1). Bunun nedeni 375^oC sıcaklıkta dönüşümün ilk aşamalarında (60 dakika) meydana gelen yüksek orandaki kaba ösferrit yapıdır. İleri ısıl işlem süresinde (120 dakika) yani II. aşamanın devam ettiği

zaman aralığında dönüşmemiş alanların ösferrite dönüştüğü ve buna bağlı olarak sertlikte artış meydana gelmiştir. 180 dakika gibi uzun östemperleme süreleri sonucunda ise sertlik tekrar bir miktar azalmaktadır. Çünkü yapı uzun sürelerde daha kararlı hale gelmektedir (Akray, 2007; Dorazil ve diğerleri, 1990; Çetin ve Gül, 2009; Zimba ve diğerleri, 2003).

Östemperleme ısıl işlemi yapılmış numunelerde en yüksek sertlik (45,6 HRC) 315^oC sıcaklıkta 60 dakika östemperlenen numunede, en düşük sertlik ise (38,37 HRC) 375^oC‘de 60 dakika östemperlenen numunede elde edilmiştir. 315^oC‘de oluşan alt beynit morfolojisinin sertliğinin, 375^oC‘de oluşan üst beynit sertliğinden daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Bu sonuçlar literatür ile paralellik arz etmektedir (Gök, 2006; Mavi ve Korkut, 2014; Kovacs, 1994; Özcan, 2003; Zimba ve diğerleri, 2003).

7.2. Kesme Kuvvetleri Açısından Değerlendirme

Döküm halde bulunan numune ve östemperleme ısıl işlemi uygulanmış numuneler üzerinde yapılan işlenebilirlik deneyleri sırasında ölçülen kesme kuvveti bileşenleri (Fx, Fy, Fz) ve bileşke kuvvet değerleri (FR) Çizelge 7.2’de verilmiştir.

Çizelge 7.2. Deneylerde kullanılan vermiküler grafitli dökme demire ait kesme kuvvetleri

Deney

Çizelge 7.2. (Devam) Deneylerde kullanılan vermiküler grafitli dökme demire ait kesme

Çizelge 7.2’de dikkatle incelendiğinde ilerleme miktarı arttıkça tüm kesme kuvveti bileşenlerinde kesme kuvvetleri artmıştır. Fz bileşenindeki kesme kuvveti, Fx ve Fy

bileşenlerindeki kesme kuvvetlerinden daha yüksek olduğu görülmektedir. Fz bileşenindeki kesme kuvvetinin Fx ve Fy bileşenlerindeki kesme kuvvetlerinden yüksek olmasının nedeni,

talaş kaldırma esnasında her bir kesici ucun kuvvet vektörlerinin açısı z bileşeni yönünde oluşmasından kaynaklanmıştır (Şekil 7.2). Talaş kaldırma işlemi esnasında kesici uç yarıçapından daha küçük talaş derinliği verildiğinde kesici uç yuvarlak uçlu bir takım gibi davranacaktır. Kesici takım temas uzunluğu Fz bileşeni doğrultusunda ilerleme yönünden daha uzun olacağından, Fz kesme kuvvetinin yüksek çıkmasına neden olmuştur. Kısaca bu durum talaş derinliğinin uç yarıçapından küçük olmasına bağlıdır (Akkurt, 1996; Budak ve Kops, 2000; Çakır, 1999; Günay ve diğerleri, 2010; Korkut ve Dönertaş, 2003; Sandvik Coromant, 1994).

Şekil 7.2. Kesme kuvveti vektörlerinin x-z düzlemindeki dağılımı

Östemperleme ısıl işlem sıcaklığının düşük (315^oC) olduğu şartlarda genel olarak kesme kuvvetleri de yüksek olmaktadır. Bunun sebebi fazlar arası mesafenin kısa olması nedeniyle deformasyon mesafesinin azalmasıdır. Aynı zamanda düşük sıcaklıklarda yüksek sertlik ve dayanım elde edildiği için, yüksek kesme kuvvetleri oluşmaktadır. Bu yüzden östemperleme sıcaklığının 375^oC olduğu durumlara göre 315^oC’de östemperlenen numunelerde daha yüksek kesme kuvvetleri ölçülmüştür. Çizelge 7.2 incelendiğinde en düşük kesme kuvveti değeri literatürdeki çalışmalara parelel olarak döküm haldeki numunelerde ölçülmüştür (Şeker ve Hasırcı, 2005; Zimba ve diğerleri, 2003).

Östemperleme ısıl işlemi uygulanmış malzemelerin kesme kuvveti, döküm haldeki malzemenin kesme kuvvetine göre %60-425 oranlarında daha yüksek çıkmıştır. Bunun nedeni ham malzemenin sertliğinin östemperleme ısıl işlemi uygulanmış malzemelerin sertliklerine göre daha düşük olması ile açıklanabilir. Ayrıca ısıl işlem yapılmamış ham numunenin kesme hızı ve ilerleme miktarı arttıkça kesme kuvvetide artmaktadır. Çizelge

7.1 ve Çizelge 7.2 karşılaştırıldığında tüm numunelerin sertlik değerleri ile kesme kuvvetleri arasında paralellik olduğu görülmektedir.

Vermiküler grafitli dökme demirlerin işlenmesinde takım-iş parçası ara yüzeyinde ve kayma düzlemindeki kesme nedeniyle VGDD ile diğer dökme demir türlerinin davranışı arasında farklar vardır. Vermiküler grafitli dökme demirlerde kayma düzleminde vermiküler (yumru) grafitten başlayarak aralıklı kırılmalar meydana gelir. Malzeme yapısında bulunan grafitler işleme anında çentik etkisi yapar ve talaşta kırılmayı başlatır.

Talaşlar kısa olduğu için talaş yüzeyi üzerinde temas uzunluğu çok kısa, talaşlar ince ve kesme kuvvetleri düşüktür (Mavi, 2008).

7.2.1. İlerleme miktarının kesme kuvvetlerine etkisi

İlerleme miktarının oluşturduğu talaş kesit alanı bileşke kesme kuvvetini belirleyen en önemli faktördür. Dolayısıyla ilerlemedeki artışla beraber kesme kuvvetlerinin artması beklenen bir eğilimdir (Korkut ve Dönertaş, 2003). Diğer yandan malzeme özelliklerine bağlı olarak kesme kuvvetlerinin değiştiği gözlemlenmiştir.

Ham malzeme için ve farklı östemperleme sıcaklık ve süresine sahip numuneler üzerinde yapılan işlenebilirlik deneyleri sırasında ölçülen bileşke kesme kuvveti (FR)’nin, ilerleme miktarına bağlı olarak değişimleri Şekil 7.3, Şekil 7.4, Şekil 7.5 ve Şekil 7.6’da gösterilmiştir.

70 m/dak kesme hızında farklı östemperleme sıcaklık ve süreleri uygulanan malzeme ve östemperleme işlemi uygulanmamış ham malzeme için ilerleme miktarına bağlı kesme kuvvetlerindeki değişimler Şekil 7.3’de gösterilmiştir.

Şekil 7.3. 70 m/dak kesme hızında her bir malzeme için (Farklı östemperleme sıcaklık ve süreleri uygulanan malzeme ve östemperleme işlemi uygulanmamış ham malzeme için) ilerlemeye bağlı kesme kuvvetleri

Şekil 7.3. incelendiğinde, 70 m/dak kesme hızında ham malzeme için en düşük kesme kuvveti değeri 0,025 mm/dev ilerleme değerinde en yüksek kesme kuvveti ise 0,05 mm/dev ilerleme değerinde gerçekleşmiştir. Ham malzeme ile östemperleme ısıl işlemi uygulanmış numunelerin kesme kuvvetleri karşılaştırıldığında yine en düşük kesme kuvvet değeri ham malzemelerde görülmüştür. Elde edilen bu sonuçlar, Gök (2006), Şeker ve Hasırcı (2005)’te yaptıkları çalışmalarda elde ettikleri sonuçlarla paralellik göstermektedir

70 m/dak kesme hızında östemperlenmiş vermiküler grafitli dökme demirlerde ise, 315^oC östemperleme sıcaklığında numunelerde genel olarak 0,0375 mm/dev ilerleme miktarına kadar kesme kuvvetlerinde artma daha sonra 0,05 mm/dev ilerleme miktarında kesme kuvvetlerinde azalma meydana gelmektedir. Bu durum işleme sırasında ortaya çıkan mekanik etkiler ve buna bağlı olarak kesici uç çevresinde oluşan ısıya atfedilmiştir. Talaş kaldırma sırasında oluşan ısının büyük bir bölümü talaşla atılır ancak belli bir miktar ısı iş parçasına iletilir. İletilen bu ısı iş parçasının sertliğini azaltır. Sertlik azaldığında süneklik artacağından iş parçasından talaş kaldırmak kolaylaşır. Ancak bu ısı geçisi daha da artarsa BUE eğilimi başlayacağından, kesme kuvvetleri değişecektir (Çiftçi, 2004; Mavi, 2008 Uzun, 2013). Talaş kaldırma sırasında ortaya çıkan ısı, ilerleme miktarının artışıyla

artmaktadır. Böylece deformasyon kolaylaşmakta ve buna bağlı olarak kesme kuvvetleri düşmektedir. 375^oC östemperleme sıcaklığındaki numunelerde ise ilerleme miktarı arttıkça kesme kuvvetinde artış gözlenmiştir. 375^oC östemperleme sıcaklığındaki numunelerin en yüksek kesme kuvvetlerine sahip olmasının nedeni, bu numunelerin Resim 7.4’te görüldüğü gibi daha çok lamelli yapıya yakın olduklarıdır (American Foundry Society, 2004; Aşkun, 2001; Hasırcı, 2000; Mavi, 2008; Seyfi, 2006).

315^oC östemperleme sıcaklığındaki numunelerde en düşük kesme kuvveti 180 dakika bekleme süresindeki numunelerde 0,025 mm/dev ilerleme değerinde ve en yüksek kesme kuvveti ise 60 dakika bekleme süresinde 0,0375 mm/dev ilerleme değerinde gözlenmiştir.

87 m/dak kesme hızında farklı östemperleme sıcaklık ve süreleri uygulanan malzeme ve östemperleme işlemi uygulanmamış ham malzeme için ilerleme miktarına bağlı kesme kuvvetlerindeki değişimler Şekil 7.4’de gösterilmiştir.

Şekil 7.4. 87 m/dak kesme hızında her bir malzeme için (Farklı östemperleme sıcaklık ve süreleri uygulanan malzeme ve östemperleme işlemi uygulanmamış ham malzeme için) ilerlemeye bağlı kesme kuvvetleri

Şekil 7.4 incelendiğinde, 87 m/dak kesme hızında ham malzeme ile östemperleme ısıl işlemi uygulanmış numunelerin kesme kuvvetleri karşılaştırıldığında en düşük kesme kuvvet değeri ham malzemelerde görülmüştür. Bu durum ham malzemenin sertlik değerinin östemperleme ısıl işlemi uygulanmış numunelerin sertlik değerinden daha düşük olması dolayısıyla da sertlik azaldığında süneklik artacağından malzemenin daha rahat deforme edilebilmesi ile açıklanabilir (Çiftçi, 2004; Gök, 2006; Mavi, 2008; Şeker ve Hasırcı, 2005; Ucun ve diğerleri, 2005).

Östemperleme işlemi uygulanmış vermiküler grafitli dökme demirlerde, 315^oC östemperleme sıcaklığında numunelerde genel olarak 0,0375 mm/dev ilerleme miktarına kadar kesme kuvvetlerinde artma daha sonra 0,05 mm/dev ilerleme miktarında kesme kuvvetlerinde genel olarak azalma meydana gelmektedir. Bunun nedeni, daha önce yapılan çalışmalarda olduğu gibi işleme sırasında ortaya çıkan mekanik etkiler ve buna bağlı olarak kesme bölgesinde oluşan ısının etkisi ile malzemenin daha rahat deforme edilmesiyle açıklanabilir (Mavi, 2008; Mavi ve Korkut, 2014; Çiftçi, 2004; Uzun, 2013; Wang ve diğerleri, 2005).

315^oC östemperleme sıcaklığındaki numunelerde en düşük kesme kuvveti 120 dakika bekleme süresindeki numunelerde 0,025 mm/dev ilerleme değerinde ve en yüksek kesme kuvveti ise 60-120 dakika bekleme sürelerinde 0,0375 mm/dev ilerleme değerinde gözlenmiştir. 375^oC östemperleme sıcaklığındaki numunelerde en düşük kesme kuvveti (FR =385,96 N) 60 dakika bekleme süresindeki numunelerde 0,025 mm/dev ilerleme değerinde ve en yüksek kesme kuvveti (FR =682,45 N) ise 180 dakika bekleme süresinde 0,0375 mm/dev ilerleme değerinde gözlenmiştir (Şekil 7.4). Östemperleme sıcaklığının 315^oC olduğu durumlarda 375^oC’ye göre genel olarak daha yüksek kesme kuvvetleri ölçülmüştür bu durum literatürde ki çalışmaları destekler niteliktedir (Bayatin ve Elliot, 1997; Gök, 2006; Gök ve diğerleri, 2007; Janowak ve Gundlach, 1983; Kovacs,1994;

Mallia ve diğerleri, 1998; Moore ve diğerleri, 1986; Seyfi, 2006; Yazdani ve Elliot, 1999-2; Yescas ve diğerleri, 2001).

Şekil 7.4 incelendiğinde en yüksek kesme kuvveti 375^oC östemperleme sıcaklığındaki 180 dakika bekleme süresinde gerçekleşmiştir. Resim 7.4’teki perlitik yapıya ait mikroyapı fotoğrafları incelendiğinde perlit yapının daha çok lamelli yapıya yakın olduğu görülmektedir. Dolayısıyla lamelli yapının küresel yapıya nazaran daha yüksek kesme kuvvetlerine ihtiyaç duyacağı bilinmektedir (American Foundry Society, 2004)

98 m/dak kesme hızında kesme farklı östemperleme sıcaklık ve süreleri uygulanan malzeme ve östemperleme işlemi uygulanmamış ham malzeme için ilerleme miktarına bağlı kesme kuvvetlerindeki değişimler Şekil 7.5’de gösterilmiştir.

Şekil 7.5. 98 m/dak kesme hızında her bir malzeme için (Farklı östemperleme sıcaklık ve süreleri uygulanan malzeme ve östemperleme işlemi uygulanmamış ham malzeme için) ilerlemeye bağlı kesme kuvvetleri

Şekil 7.5 incelendiğinde ham malzeme ile östemperleme ısıl işlemi uygulanmış numunelerin kesme kuvvetleri karşılaştırıldığında yine en düşük kesme kuvvet değeri ham malzemelerde görülmüştür. Bunun nedeni ham malzeme, östemperlenmiş malzemelere nazaran daha düşük mekanik özelliklere sahip olmasıdır. Östemperleme sıcaklığı ilerleme ve kesme kuvvetlerini önemli ölçüde etkilemektedir (Gök, 2006; Yazdani ve Elliot, 1999-2; Yescas ve diğerleri, 2001; Ucun ve diğerleri, 2005).

Östemperleme işlemi uygulanmış vermiküler grafitli dökme demirlerde, 315^oC östemperleme sıcaklığında numunelerde genel olarak ilerleme miktarı arttıkça kesme kuvvetlerinde azalma meydana gelmekte 375^oC östemperleme sıcaklığındaki numunelerde ise ilerleme miktarı arttıkça kesme kuvvetinde genel olarak artışlar olduğu Şekil 7.5’de görülmektedir. Bu durum daha önce açıklandığı üzere malzemenin mekanik özelliklerinden kaynaklanmaktadır (Mavi, 2008; Mavi ve Korkut, 2014).

315^oC östemperleme sıcaklığındaki numunelerde en düşük kesme kuvveti 120 dakika bekleme süresindeki numunelerde 0,025 mm/dev ilerleme değerinde ve en yüksek kesme

kuvveti ise 120 dakika bekleme sürelerinde 0,025 mm/dev ilerleme değerinde gözlenmiştir.

375^oC östemperleme sıcaklığındaki numunelerde en düşük kesme kuvveti 60 dakika bekleme süresindeki numunelerde 0,025 mm/dev ilerleme değerinde ve en yüksek kesme kuvveti ise 180 dakika bekleme süresinde 0,05 mm/dev ilerleme değerinde gözlenmiştir (Şekil 7.5). Şekil 7.5 incelendiğinde en yüksek kesme kuvveti 315^oC östemperleme sıcaklığındaki 180 dakika bekleme süresinde gerçekleşmiştir.

112 m/dak kesme hızında farklı östemperleme sıcaklık ve süreleri uygulanan malzeme ve östemperleme işlemi uygulanmamış ham malzeme için ilerleme miktarına bağlı kesme kuvvetlerindeki değişimler Şekil 7.6’da gösterilmiştir.

Şekil 7.6. 112 m/dak kesme hızında her bir malzeme için (Farklı östemperleme sıcaklık ve süreleri uygulanan malzeme ve östemperleme işlemi uygulanmamış ham

malzeme için) ilerlemeye bağlı kesme kuvvetleri

Şekil 7.6 incelendiğinde 112 m/dak kesme hızında en düşük kesme kuvveti değeri dökülmüş şartlardaki numuneden elde edilmiştir. Bu durum numunenin mekanik özellikleri (Şekil 7.1 ve Çizelge 7.1) ile birlikte değerlendirildiğinde daha iyi anlaşılacaktır. Döküm haldeki numune östemperlemiş VGDD’lere kıyasla, düşük sertliğe (22,57 HRC) sahip olduğundan düşük kesme kuvvetlerinin elde edilmesi söz konusudur. Bu durum daha

önceki yapılmış olan çalışmalarla kıyaslandığında bir paralellik göstermektedir (Janowak ve Gundlach, 1983; Massone ve diğerleri, 1996; Mavi, 2008; Mavi ve Korkut, 2014; Şeker ve Hasırcı, 2005).

315^oC östemperleme sıcaklığındaki numunelerde en düşük kesme kuvveti 60 dakika bekleme süresindeki numunelerde 0,0375 mm/dev ilerleme değerinde ve en yüksek kesme kuvveti ise 120 dakika bekleme sürelerinde 0,025 mm/dev ilerleme değerinde gözlenmiştir.

375^oC östemperleme sıcaklığındaki numunelerde en düşük kesme kuvveti 60 dakika

Belgede ÖSTEMPERLENMİŞ VERMİKÜLER GRAFİTLİ DÖKME DEMİRİN İŞLENEBİLİRLİĞİ. Yücel KAHRAMAN YÜKSEK LİSANS TEZİ MAKİNA EĞİTİMİ GAZİ ÜNİVERSİTESİ (sayfa 102-0)