Düşük karbonlu çelik malzemelerde haddeleme yön ve miktarının işlenebilirlik üzerine etkileri
Effects of the rate and direction on the machinability of low-carbon steels
Yazar: HALİS YEŞİL
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET ERDOĞAN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2003
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Teknik Eğitim = Technical Education
Dizin: Haddeleme = Rolling ; Soğuk haddeleme = Cold rolling ; Sıcak haddeleme = Hot rolling ; Çelik-metal = Steel-metal ; İşlenebilirlik = Machinability

Özet:
Bu çalışmada, düşük karbonlu St 44 çeliğinde haddeleme yön ve miktarının işlenebilirlik üzerine etkileri incelenmiştir. Bu amaçla çelik, soğuk ve sıcak olarak farklı miktarlarda haddelenmiştir. Kesme kuvvetleri üç farklı kesme hızında vargel tezgahında dinamometre kullanılarak ölçülmüştür. Numuneler takım malzemesi ve talaş derinliği sabit tutularak, haddeleme doğrultusuna paralel, dik ve çapraz yönde işlenmiştir. Haddeleme sunucu oluşan tekstür ve mekanik fiber yapı ile meydana gelen anizotropik davranışm, kesme kuvveti ve yüzey pürüzlülüğü üzerine etkileri değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, soğuk haddelenmiş numunelerde, perlit bant aralığı ve perlit bant kalınlığındaki düşüşe bağlı olarak, üç ayrı yönde de kesme kuvvetlerinde düşüş ve artan kesme hızına bağlı olarak kesme kuvvetlerinde de artış gözlenmiştir. Sıcak haddelenmiş numunelerde, paralel ve dik doğrultuda haddeleme miktarlarmdaki artışla birlikte kesme kuvvetleri artmış ancak çapraz yöndeki işlemede aynı işleme şartları altında önemli değişiklik olmamıştır. % 11 sıcak haddelenmiş numunelerin kesme kuvvetleri başlangıç malzemesinden yüksek ancak aynı işleme şartlarında çapraz yönde düşüktür. Soğuk haddelenmiş numunelerde kesme kuvvetleri açısından optimum işlenebilirlik, haddeleme doğrultusuna çapraz doğrultuda % 11 ile % 23 aralığında en düşük olduğu belirlenmiştir. Jaoul-Crussard analizi ile malzemelerin pekleşme davranışları belirlenmiştir. Soğuk haddelenmiş numunelerde artan pekleşme hızı, kesmekuvvetlerini düşürürken, sıcak haddelenmiş numunelerde pekleşme hızı ile kesme kuvvetleri arasında doğrusal bir ilişki kurulamamıştır. Soğuk haddelenmiş numunelerde yüzey pürüzlülüğü sıcak haddelenmiş numunelerin yüzey pürüzlülüklerine göre bir miktar daha iyidir. Sıcak haddelenmiş numunelerde ise yüzey pürüzlülük değerlerleri, başlangıç numunesine göre azalmamıştır. Artan mukavemet değerlerine karşın soğuk haddelemede tercihli yönlenme ve textur nedeni ile kesme kuvvetleri daha düşüktür.Anahtar Kelimeler : Soğuk haddelenmiş çelik, Sıcak haddelenmiş çelik, İşlenebilirlik.

Abstract:
In this study effects of rate and direction of rolling on the machinability of a low carbon St 44 steel have been investigated. For these purposes steels were subjected to cold and hot rolling at various rates. Cutting forces have been measured by means of a dynamometer, on a shaping machine at three different cutting speeds. The samples have been machined longitudinally, perpendicularly and diagonally with regard to rolling direction by keeping tool material and depth of cut constant. The effect of anisotropic behaviour resulting from the texture and mechanical fibre structure associated with rolling and rolling direction on cutting forces and surface roughness were examined. As a result, it was found that cutting forces of the cold rolled samples decreased with decrease in both the pearlite band thickness and pearlite band and width in 3 cutting directions and raised with increases of cutting speeds. Cutting forces of hot rolled samples increased with the rate of rolling in the longitudinal and perpendicular directions, but there was no considerable change in diagonal direction at the same cutting conditions. The 3 cutting forces in the 11 % hot rolled sample are higher than that of initial material, but lower in the transverse direction at the same machining conditions. With respect to cutting forces of cold rolled samples optimum rate of cold rolling was determined to be 11 %-23 % range in transverse rolling direction. Jaoul-Crussard analysis is employed to determine work hardening behaviour. Cutting forces of cold rolled samplesIV decreased with increasing work hardening rate but there is no linear correlation between cutting forces and rate of work hardening of hot rolled samples. Roughness of surface of cold rolled samples was relatively low compared to that of hot rolled samples. Key words : Cold rolled steel, hot rolled steel, machinability.