AISI 316 östenitik paslanmaz çeliklerin işlenmesinde kesici takıma uygulanan kriyojenik işlemin takım ömrü üzerine etkilerinin araştırılması

Bu çalışmada, AISI 316 östenitik paslanmaz çeliğin işlenmesinde kesici takımlara uygulanan kriyojenik işlem bekletme sürelerinin takım ömrü üzerine etkileri araştırılmıştır. Kesici takım olarak kaplamasız, TiCN, TiAlN ve TiCN/Al2O3/TiN kaplı tungsten karbür takımlar kullanılmıştır. Kesici takımlar 12, 24, 36, 48 ve 60 saat olmak üzere beş farklı sürede -145ºC sıcaklıkta bekletilerek derin kriyojenik işleme tabi tutulmuşlardır. İşlenebilirlik deneyleri CNC torna tezgâhında kuru işleme şartlarında gerçekleştirilmiş ve işlenebilirlik kıstaslarından takım aşınması, kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğü değişimleri incelenmiştir. Kesme derinliği bütün deneylerde sabit tutulmuş (2,4 mm) ve üç farklı ilerleme hızı (0,15, 0,3 ve 0,45 mm/dev) kullanılmıştır. Kesme hızı olarak, kaplamasız ve TiCN kaplı takım için 100, 120, 140 ve 160 m/dak, TiAlN ve TiCN/Al2O3/TiN kaplı takım için 120, 160, 200 ve 240 m/dak kesme hızı kullanılmıştır. Tüm işleme deneylerinde yan yüzey aşınması ve krater aşınması gözlenmiştir. Diğer yandan kesici takımların mikroyapı analizi ve mikrosertlik ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Sertlik ölçümleri sonucunda en fazla sertlik 24 saat (Kİ24) bekletme süresinde olmakla birlikte kriyojenik işlemin kesici takımın mikrosertliğinde artış sağladığı belirlenmiştir. Optimum kriyojenik işlem bekletme süresinin belirlenebilmesi için 0,3 mm/dev ilerleme ve dört farklı kesme hızında (100, 120, 140 ve 160 m/dak) gerçekleştirilen işleme deneylerinde, beş farklı bekletme süresinde kriyojenik işlem uygulanmış takımlardan en iyi aşınma direnci ve yüzey pürüzlülüğünü Kİ24 takımın sergilediği görülmüştür. Kesme kuvvetlerinde ise, Kİ24 takımı en yüksek kesme kuvvetleri sergilerken en düşük kesme kuvvetleri işlemsiz (İ) takımla ölçülmüştür. Bu veriler ışığında bu çalışmada kullanılan tungsten karbür kesici takımlar için optimum kriyojenik işlem bekletme süresi 24 saat olarak belirlenmiştir. 0,15 mm/dev ve 0,45 mm/dev ilerleme hızı ve dört farklı kesme hızında işleme deneyleri yalnızca 24 saat kriyojenik işlem uygulanmış ve işlemsiz takımlarla gerçekleştirilmiştir. Bütün deneylerde kriyojenik işlem uygulanmış takım daha düşük aşınma ve yüzey pürüzlülüğü sergilemiştir. Kesme kuvvetleri, kriyojenik işlem uygulanmış kaplamalı takımlarda kriyojenik işlem uygulanmış kaplamasız takımlara göre daha düşük çıkmıştır.