316LVM paslanmaz çelik malzemesinin talaşlı imalat süreci sonrasında yüzey bütünlüğü ve aşınma direncinin incelenmesi
Investigation of the machining-induced surface integrity and wear resistance of 316LVM stainless steel
Yazar: MUSTAFA UÇURUM
Danışman: DOÇ. DR. YUSUF KAYNAK
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Biyomedikal alanda kullanılan metalik biyomalzemeler arasında yer alan 316LVM paslanmaz çelik malzemeler, yüksek demir içerdiğinden dolayı ferromagnetik bir yapıda olması ve vücut içerisinde basınca maruz kalınan yerlerde korozyona uğramaları nedeniyle 316L paslanmaz çeliklerin yerine geliştirilmiştir. 316L paslanmaz çeliğin vakum altında ergitilerek elde edilen 316LVM paslanmaz çelikler ile vücut içerisinde biyouyumluluğu, üstün mekanik özellikleri, aşınma ve korozyon direnci ile ön plana çıkmaktadır. 316LVM paslanmaz çeliklerin üstün mekanik özellikleri, düşük ısıl iletkenlikleri, aşınma, korozyon direnci ve sünekliklerinden dolayı işlenmesi zor malzemeler olarak kabul edilir. Özellikle 316LVM paslanmaz çeliklerin talaşlı imalatında işlenmiş malzemenin yüzey özellikleri dediğimiz yüzey bütünlüğü çıktılarındaki değişimler yorulma, korozyon ve aşınma dayanımını etkiyebilir. Bu nedenlerden dolayı 316LVM paslanmaz çeliklerin talaşlı imalatındaki yüzey bütünlüğü karakteristiklerindeki değişimlerin aşınma davranışı açısından incelenmesi önem arz etmektedir.
Bu tez çalışması kapsamında, 316LVM paslanmaz çelik malzemelerin farklı kesme parametreleri kullanılarak yapılan talaşlı imalat operasyonu sonrası yüzey bütünlüğü karakteristiklerinde meydana gelen değişimler ve bu değişimlerin aşınma davranışına etkileri incelenmiştir. İşlenmiş malzemenin sertlik değerinin artması ile aşınma oranında azalma görülmüş, kesme ve ilerleme değerinin artması ortalama yüzey pürüzlülüğünü artırmasıyla aşınma oranı buralarda artmıştır. Aşınma mekanizmaları olarak abrazif ve adhezif aşınma mekanizmaları oluşmuş, yüzey pürüzlülüğün artması ile yüzeyde oluşan pulcukların ve oksitlenmiş aşınma kalıntılarının arttığı gözlenmiştir.

Abstract:
316LVM stainless steel materials, which are among the metallic biomaterials used in the biomedical field, have been developed in place of 316L stainless steels due to their ferromagnetic structure as a result of their high iron content and corrosion in the places exposed to pressure within the body. With 316LVM stainless steels obtained by melting 316L stainless steel under vacuum, its biocompatibility, superior mechanical properties, wear and corrosion resistance stand out.
316LVM stainless steel is considered to be difficult to process due to its superior mechanical properties, low thermal conductivity, wear, corrosion resistance and ductility. Especially in machining of 316LVM stainless steels, the changes in surface integrity outputs, which we call surface properties of processed material, may affect fatigue, corrosion and wear resistance. For these reasons, it is important to examine the changes in surface integrity characteristics in machining of 316LVM stainless steels in terms of wear behavior.
Within the scope of this thesis, the changes in surface integrity characteristics of 316LVM stainless steel materials after machining with different cutting parameters and their effects on wear behavior were investigated. As the hardness value of the processed material increased, the wear rate decreased, and the increase in the cutting speed and feed rate increased the average surface roughness and increased the wear rate. Abrasive and adhesive wear mechanisms were formed as wear mechanisms, and it was observed that with increasing surface roughness, flakes formed on the surface and oxidized wear residues increased.