Isıl işlem yardımıyla mekanik özellikleri iyileştirilmiş GGG70 dökme demirin işlenebilirliğinin araştırılması

Küresel grafitli dökme demire östenitleme ve östemperleme ısıl işlemi uygulanarak üretilen östemperlenmiş küresel grafitli dökme demir (ÖKGDD), yüksek mukavemet/ağırlık oranı, tokluk, süneklik, aşınma direnci ve yorulma mukavemeti gibi üstün özellikler sergilemektedir. Bu özellikleri iledövme çelik, dökme demir ve karbonlu çeliklerin yerlerini almakta, özellikleotomotiv endüstrisinin ilgisini çekmektedir.Ancak üstün mekanik özellikleri ÖKGDD'nin işlenebilirlik kabiliyetini azaltmaktadır. Bu nedenle sahip olduğu üstün özelliklerine rağmen ÖKGDD'ninuygulamaları sınırlı olarak genişlemektedir. Bu sebeple ÖKGDD'ninbaşarılı bir şekilde işlenebilmesi için gerekli araştırmaların yapılması önem arz etmektedir. Bu çalışmada özellikle otomotiv sektöründe krank imalatında kullanılması planlanan Östemperlenmiş GGG-70 küresel grafitli dökme demirin işlenebilirliği araştırılmıştır. Bu kapsamda iş parçası numunelerinin döküm işlemleri gerçekleştirilmiştir. Döküm işleminden sonra kimyasal bileşimi tespit edilmiştir. Numuneler 930℃'de 120 dk.östenitleme, daha sonra 350℃'de 120 dk.östemperleme ısıl işlemine tabi tutulmuştur. İşlenebilirlik deneyleri CNC dik işleme merkezinde yapılmıştır. Farklı talaş derinlikleri, kesme ve ilerleme hızları uygulanarak kesme kuvveti, yüzey pürüzlülüğü ve kesici takım aşınmasına kesme koşullarının etkisi belirlenmiştir. İşlenebilirlik deneyleri sonucunda, talaş derinliğinin kesme kuvveti ve yüzey pürüzlülüğü üzerinde en fazla etkiye sahip parametre olduğu görülmüştür. Kesme hızının artması ile kesme kuvveti düşerken yüzey pürüzlülüğünün arttığı bulunmuştur. İlerleme hızının artmasıyla kesme kuvvetinin de arttığı ancak yüzey pürüzlülüğündeönemli bir değişimin olmadığı belirlenmiştir. Talaş derinliğinin artması ile hem kesme kuvvetihem de yüzey pürüzlülüğü önemli oranda artmıştır. Yapılan deneylerde ortalama yüzey pürüzlülüğü en fazla 1,90 µm iken en düşük 0,59 µm değerinde elde edilmiştir. Takım aşınması deneylerinde yan yüzey aşınmasından ziyade krater aşınmasının daha hakim olduğu bulunmuştur.Krater genişliği (KB) değerinin 0,36 mm'ye ulaşması ile takım ömrünün tamamlandığı belirlenmiştir.Östemperlenmiş GGG70 malzeme, AlTiN/TiN PVD kaplamalı tungsten karbür kesici uçlar ile 0.5 mm talaş derinliği ve 130 m/dk gibi düşük seviyede kesme hızlarında işlendiğinde oldukça pürüzsüz yüzeyler elde edilebildiği yani işlenebilirliğin yüksek olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Kesme hızı 130 m/dk seviyesinde tutulduğunda da 35 dakika gibi makul düzeyde takım ömrü elde edilebilmiştir.