Kesici takımlara uygulanan kriyojenik işlemin işlenebilirliğe etkisinin taguchı yöntemiyle optimizasyonu

Bu çalışmada, AISI O2 (DIN 1.2842) soğuk iş takım çeliğinin işlenmesinde kesici takımlara uygulanan derin kriyojenik işlemin (DCT) yüzey pürüzlülüğü (Ra), kesme kuvveti (Fc), takım aşınması ve mikrosertlik üzerine etkileri araştırılmıştır. Bununla birlikte, optimum Ra ve Fc sonucunu veren kesme parametreleri Taguchi optimizasyon metodu ile belirlenmiştir. Tornalama deneyleri, Taguchi L16 (43) ortogonal (dikey) dizinine göre yapılmış, deney sonuçlarının değerlendirilmesinde sinyal/gürültü (S/G) oranı esas alınmıştır. Deneylerde kaplamalı (MT-TiCN+Al2O3+TiN) ve kaplamasız karbür (WC+Co+TiC+TaC) takımlar kullanılmıştır. Rieltveld analizi ile takım mikroyapısındaki karbürlerin oransal değişimi tespit edilmiştir. Son olarak mikrosertlik ölçümleri ile kriyojenik işlemin sertlik üzerindeki etkisi ortaya koyulmuştur. Taguchi analizi sonucu, yüzey pürüzlülüğü için optimum sonuçlar kriyojenik işlemli kaplamasız takım ile 250 m/dak kesme hızında ve 0,08 mm/dev ilerleme hızında elde edilmiştir. ANOVA sonuçlarına göre, yüzey pürüzlülüğü üzerindeki en etkili parametrenin ilerleme hızı (% 80,20), daha sonra sırasıyla kesici takım tipi (% 12,98) ve kesme hızı (% 5,86) olduğu görülmüştür. Kesme kuvveti için en düşük değerleri veren parametreler sırasıyla kesici takım türü, kesme hızı ve ilerleme hızı için kriyojenik işlemli kaplamalı takım, 250 m/dak ve 0,08 mm/dev olarak bulunmuştur. Fc değerleri için gerçekleştirilen ANOVA sonuçlarına göre kesme kuvveti üzerinde en etkili parametrenin % 85,70 oranıyla ilerleme hızı olduğu görülmüştür. Daha sonra kesici takım türü % 7,94 ve kesme hızı % 4,60 ile en az etkiye sahip parametreler olarak sıralanmıştır. Takım ömrü açısından kriyojenik işlem hem kaplamasız hem de kaplamalı karbür kesici takımlarda olumlu sonuçlar sergilemiştir. Bu bağlamda kaplamasız ve kaplamalı karbür kesici takımlarda sırasıyla % 15 ve % 11 oranlarında iyileşme sağlanmıştır. Rieltveld analizi sonucu, kriyojenik işlemin takımlarda karbür yüzdelerini arttırdığı belirlenmiştir. Mikrosertlik ölçümleri sonucunda, kriyojenik işlem sonrasında kaplamasız ve kaplamalı karbür takımların sertlikleri sırasıyla % 4,6 ve % 5,15 oranlarında arttığı görülmüştür.