Sertleştirilmiş X40CrMoV5-1 Çeliğinin Tornalanmasında Kesme Kuvvetinin Deneysel ve Nümerik Olarak İncelenmesi

Türkçe

X40CrMoV5-1 sıcak iş takım çeliği, enjeksiyon ve ekstrüzyon kalıplarında yüksek sıcaklık, tokluk ve aşınma direnci gerektiren parçaların imalatında yaygın olarak kullanılır. Diğer yandan, silindirik parçaların nihai geometriye getirilmesinde, taşlama yerine sert tornalamanın tercih edilmesi üretim zamanı ve maliyeti azaltırken, aynı zamanda parçanın yorulma mukavemetinde iyileşme sağlamaktadır. Bu çalışmada, vakumla ısıl işlemde 55±1 HRC'ye sertleştirilmiş X40CrMoV5-1 takım çeliğinin seramik kesici takımlar (kaplamalı ve kaplamasız) kullanılarak tornalanmasında elde edilen esas kesme kuvveti (Fc) değerleri deneysel ve nümerik olarak incelenmiştir. Sert tornalama deneyleri, kesme parametrelerinin (ilerleme hızı, kesme hızı ve kesme derinliği) farklı seviyeleri kullanılarak Taguchi L32 deney tasarımına göre gerçekleştirilmiştir. Fc değerlerinin deneysel olarak belirlenmesinde Kistler 9257B dinamometre ve ekipmanları kullanılmıştır. Sonlu elemanlar yöntemine dayalı olarak yapılan kesme simülasyonları DEFORM 3D yazılımında gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, kesme parametrelerinin Fc üzerindeki etkileri %95 güven düzeyinde yapılan varyans analizi (ANOVA) ile belirlenmiştir. Fc değerleri için deneysel ve nümerik analiz sonuçları arasındaki benzerlik kaplamasız takımlar için ortalama %94, kaplamalı takımlar için %91 olarak bulunmuştur. Deneysel verilere dayanılarak yapılan ANOVA sonuçlarına göre en önemli faktörün kesme derinliği olduğu tespit edilmiştir.