Co28Cr6Mo dövülmüş çeliklerin işlenmesinde kesici uç yarıçapının yüzey pürüzlülüğü üzerine etkisi
The effect on surface roughness of cutting tool radius in machining of Co28Cr6Mo wrought steels
Yazar: MEHMET ALPER İNCE
Danışman: DOÇ. DR. İLHAN ASİLTÜRK
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Co28Cr6Mo ASTM F1537, sıcak tavlanmış malzemeler olup, iyi aşınma direnci, korozyon direnci ve ısı direncinden dolayı biyomedikal alanda (medikal implant) ve jet motorlarına ait mühendislik malzemelerinin üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Talaşlı imalatta tasarım parametrelerinin uygun olmayışı ve işlenebilirliğinin zayıf olması nedeniyle Co28Cr6Mo alaşımları işlenmesi zor malzemeler olarak gruplandırılır. Ayrıca sert malzeme olmasından dolayı, yorulma dayanımları düşüktür.
Bu çalışma, Co28Cr6Mo medikal alaşımının CNC tornalamada (devir sayısı, ilerleme hızı, talaş derinliği ve uç yarıçapı) kesme parametrelerine bağlı olarak işlenmesi sonucu elde edilen yüzey pürüzlülük değerlerinin (Ra,Rz) deneysel ve teorik sonuçlarını göstermektedir. CNC tornalamada giriş parametreleri olarak uç yarıçapı (r=0,4-0,8-1,2 mm), devir sayısı (n=318-477-636 dev/dk), ilerleme (f=0,1-0,15-0,25mm/dev) ve talaş derinliği (a=0,5-0,7-0,9mm) kullanılmıştır. Yüzey pürüzlülüğü, Mitutoyo SJ-201 yüzey pürüzlülük cihazıyla değerlendirilmiştir. Kesme parametrelerinin önem durumlarını belirlemek için varyans analizi (ANOVA) uygulanmıştır. Yüzey pürüzlülüğü üzerinde etkili olan parametrelerin optimizasyonu, Taguchi orthogonal deney tasarımına bağlı cevap yüzey metodolojisi (RSM) ile belirlenmiştir.  Araştırmanın sonunda minimum yüzey pürüzlülüğü (Ra = 0,81µm ve Rz = 5,54 µm) için, devir sayısı 318 dev/dk, ilerleme 0,1 mm/dev, talaş derinliği 0,7 mm ve uç yarıçapı 0,8 mm optimum değerleri elde edilmiştir. Bu çalışma yüzey pürüzlülük bazında Co28Cr6Mo gibi işlenmesi zor malzemelerde, en iyi sonuçlara ulaşmada imalat sektörüne katkı sağlayacaktır.

Abstract:
Co28Cr6Mo ASTM F1537 is hot tempered materials, used extensively in the biomedical field (medical implants) and in the manufacture of engineering materials belonging to jet engines due to good wear, corrosion and heat resistance. Due to poor machinability and non-availability of design parameters at machining process, Co28Cr6Mo alloys are grouped as difficult-to-machine materials. Furthermore, due to the hard material, fatigue strengths are low.
This study shows experimental and theoretical results of values the surface roughness (Ra,Rz) resulting from the processing, depending cutting parameters (rpm, feed rate, depth of cut, tip radius) in CNC turning of Co28Cr6Mo medical alloy. As input parameters in the CNC turning, tip radius (r=0,4-0,8-1,2 mm), rpm (n=318-477-636 dev/dk), feed (f=0,1-0,15-0,25mm/dev) and depth of cut (a=0,5-0,7-0,9 mm) was used. Surface roughness was evaluated with the Mitutoyo SJ-201 surface roughness device. In order to determine critical states of the cutting parameters variance analysis (ANOVA) was applied Optimisation of the parameters affecting the surface roughness was achieved with the Response Surface Methodology (RSM) that is based on the Taguchi orthogonal test design. At the end of research, to achieve the minimum surface roughness (Ra = 0,81µm ve Rz = 5,54 µm), were obtained in values 318 rev/min rpm, 0,1 mm/dev feed rate, 0,7 mm depth of cut and 0,8 mm tip radius optimum values.This study will contribute to manufacturing sector for achieving the best results in hard processing materials such as Co28Cr6Mo based on surface roughness.