210Cr13Ni7Mo çeliği için Taguchi yöntemine dayalı tornalama işlemleri için kesme parametrelerinin optimizasyonu
Optimization of cutting parameters for turninig operations based on the Taguchi method for 210Cr13Ni7Mo steel
Yazar: HASAN DOĞAN ŞAN
Danışman: PROF. DR. SERDAR OSMAN YILMAZ ; DOÇ. DR. İBRAHİM SAVAŞ DALMIŞ
Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, 210Cr13Ni7Mo malzemesi döküm yoluyla üretildi. Malzeme dört farklı sıcaklık ve soğutma şiddetlerine maruz bırakılarak ısıl işleme tabi tutuldu. Isıl işlemin birincil ve ikincil karbür konsantrasyonu, dağılımı ve tipi üzerindeki etkileri araştırıldı. Aşınma deneyleri sonucunda malzemenin termal şoklara karşı davranışı ve aşınma direnci belirlendi, en uygun ısıl işlem şartları tespit edilmeye çalışıldı. Isıl işlem uygulamasının su verme hızına bağlı olarak, malzeme sertliği yüzeyden merkeze doğru değişim gösterdi. Havada soğutulan numuneler sertlik kazanmadı. Ancak kademeli olarak yağ, tuzlu su ve azot ortamında su verilmesiyle numunelerin sertliklerinin arttığı ve bu artışın kademeli olarak gerçekleştiği tespit edildi. Malzemenin homojenleştirme ısıl işlemi sonrası, soğutma hızının artması sertliği düşürürken, azalması ise sertliği artırdı. Sertlik artışının nedeni, martenzitik dönüşüm ile ilgili değil, yapıdaki ikincil karbür konsantrasyonuyla ilişkiliydi. Yüksek sıcaklıkta östenitleştirilmiş ve ardından fırında soğutulmuş numune en düşük aşınma oranı sergilemiştir. Taguchi metodu için Taguchi L18 ortagonal analiz metodu ile tasarım matrisi seçilmiştir. GX210Cr13Ni7Mo çeliği demir-çelik merdanelerinde kullanılmak üzere özel olarak üretilmiş, standart dışı bir çeliktir. Dolayısıyla, bu çeliğin işleme parametreleriyle ilgili verilere literatürde rastlanmamaktadır. Bu çalışmada, kesme hızları, ilerleme hızları, talaş derinlikleri ve farklı parametrelerde işlenerek yüzey pürüzlülüklerinde optimum değerler, Taguchi metodunu kullanarak Taguchi L18 ortogonal dizisiyle belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, 210Cr13Ni7Mo material was produced by casting. The material was heat treated by being exposed to four different temperatures and cooling intensities. The effects of heat treatment on primary and secondary carbide concentration, distribution and type were investigated. As a result of the wear experiments, the behavior of the material against thermal shocks and wear resistance were determined, and the most suitable heat treatment conditions were tried to be determined. Depending on the quenching rate of the heat treatment application, the material hardness varied from the surface to the center. Samples cooled in air did not gain hardness. However, it was observed that the hardness of the samples increased gradually by quenching them in oil, salt water and nitrogen environment, and this increase occurred gradually. After the homogenization heat treatment of the material, increasing the cooling rate decreases the hardness, while decreasing it increases the hardness. The reason for the increase in hardness is not martensitic transformation, but is related to the secondary carbide concentration in the structure. The sample austenitized at high temperature and then cooled in the furnace exhibited the lowest wear rate. For Taguchi method, Taguchi L18 orthagonal analysis method and design matrix were selected. GX210Cr13Ni7Mo steel is a non-standard steel specially produced for use in iron and steel rolls. Therefore, data on the machining parameters of this steel are not found in the literature. In this study, the optimum values of cutting speeds, feed rates, chip depths and surface roughness by machining at different parameters were determined by Taguchi L18 orthogonal array using Taguchi method.