Gazi niv. Mh. Mim. Fak. Der. J. Fac. Eng. Arch. Gazi Univ. Cilt 21, No 3, 581-586, 2006 Vol 21, No 3, 581-586, 2006 
LEME PARAMETRELERNDEN KESME HIZININ INCONEL 718 SPER ALAIMIN LENEBLRLNE ETKS

ZET 
Bu almada, nikel esasl Inconel 718 sper alam; yuvarlak formlu kaplamasz sementit karbr takmla bilgisayarl saysal denetimli (BSD) JOHNFORD T35 torna tezgahnda, soutma svs kullanlmadan ilenmitir. Be farkl kesme hz (15, 30, 45, 60, 75 m/min) ile sabit kesme derinlii (2 mm) ve ilerleme hz
(0.20 mm/rev) deerlerinde tala kaldrma ilemleri gerekletirilerek, bu kesme hzlarnn asl kesme kuvveti (Fc) ve yzey przll zerindeki etkileri aratrlmtr. Yaplan deneylerde kesme hzna bal olarak ortalama en dk asl kesme kuvveti 75 m/min kesme hznda 629 N, en yksek asl kesme kuvveti ise 15 m/min kesme hznda 1150 N elde edilmitir. En dk ortalama yzey przll 45 m/min kesme hznda 
0.45 m, en yksek ortalama yzey przll ise 75 m/min kesme hznda 0.88 m elde edilmitir. Elde edilen talabiimi ise srekli dar ve geni admldr. 

1. GR(INTRODUCTION) hzl anmas ve krlmas gibi kayplarn yan sra, i
parasnn bozulmas veya yzey kalitesinin dkl Sper alamlar, dier alamlardan farkl olarak gibi ekonomik kayplara da neden olmaktadr [4]. yksek scaklklarda yksek mekanik gerilmelere ve Kesme hz ve kesici takm geometrisi, ilenebilirlik yzey yaps deiimlerine kar retilmisl direnci zelliklerine etki bakmndan en nemli parametreyksek, demir-nikel, nikel ya da kobalt esasl alam-lerdir [5,6]. Inconel 718, dk kesme hzlarnda lardr. Isya dayankl nikel esasl sper alamlarn sementit karbr takmlar ile ilenebilirken daha talal imalatta ilenebilirlii bilindii kadaryla en yksek kesme hzlarnda ise seramik kesici takmlarla dk malzemelerdir [1-3]. Talal imalatta iyi ilenebilmektedir [1,7]. seilmeyen ileme parametreleri, kesici takmlarn 
A. Altn vd.leme Parametrelerinden Kesme Hznn Inconel 718 Sper Alamn lenebilirliine Etkisi 
Richards ve Aspinwall, Inconel 718 sper alamnkaplamasz tungsten karbr takmla (10-30 m/min)lik kesme hzlarnda ileyerek tala oluumunu ve kesici takm zerinde meydana gelen anmalar incelemilerdir. almalarnda, elde edilen tala formunun srekli ve testere dili olduunu belirtmektedirler. Yksek sertlie sahip nikel esaslInconel 718 sper alamn ilenmesi esnasnda takm-tala ara yzeyinde oluan yksek scakla bal olarak kesici takm zerinde entik anmas olutuunu tespit etmilerdir [8]. Nikel esasl sper alamlarn ilenmesi esnasnda takm mrn ksaltan en nemli anma entik anmasdr [9]. 
Choudhury ve El-Baradie, kaplamal ve kaplamasz sementit karbr takmlarla Inconel 718i ileyerek ileme parametrelerinden kesme hz, ilerleme ve kesme derinliinin kesme kuvveti ve takm zerindeki etkilerini aratrmlardr. Kullanm olduklar sementit karbr takmlar yuvarlak ekilli olup tala krcszdr. Yapm olduklar deneysel alma sonucunda kaplamasz sementit karbr kesici takma gre daha dk toklua sahip kaplamal sementit karbr takmlarn mr olarak kaplamasz sementit karbr takmlara gre daha dk olduu ve kaplamal kesici takm zerinde ar yan kenar anmas olutuunu belirtmektedirler. Takm mr zerinde etkili olan parametreleri nem srasna gre kesme hz, kesme derinlii ve ilerleme olarak tespit etmilerdir [10]. Benzer almalar yine Choudhury ve El-Baradie tarafndan yaplm ve benzer sonular elde etmilerdir [11,12]. 
Bu almada, kaplamasz sementit karbr kesici takmla, ileme parametresi olarak be farkl kesme hz kullanlarak, Inconel 718 sper alam malzemesi zerinde sabit kesme derinliinde ve ilerleme hznda tala kaldrlmtr. Kesme hznn tala kaldrma srasnda asl kesme kuvveti ve ortalama yzey przll zerindeki etkileri aratrlmtr. 
2. 	MATERYAL VE METOT (MATERIALS AND METHODS) 
2.1. Deney Numuneleri (Experimental Specimens) 
Deneysel almalar iin, endstride zel kullanm alanolan, Inconel 718 sper alam (0.040% C, 0.08% Mn, 0.08% Si, 0.98% Ti, 0.50% Al, 0.23% Co, 3.04% Mo, 5.43% Nb+Ta, 17.80% Fe 19.00% Cr ve 52.82% Ni) malzemeden 50x500 mm boyutlarnda hazrlanmdeney numuneleri kullanlmtr. Inconel 718 sper alamn mekanik zellikleri izelge 1de verilmitir. 


2.2. Kesme Parametreleri, Kesici Takm ve Takm Tutucu (Machining Parameters, Cutting Tools and  Tool Holder) 
ISO 3685de nerildii gibi imalat firmalarn kesici takm kaliteleri iin nerdii kesme hz aralklardikkate alnarak 15, 30, 45, 60 ve 75 m/min olacak ekilde be farkl kesme hz belirlenmitir. ISO 3685de tavsiye edilen aralkta 0.20 mm/rev ilerleme hz ve 2 mm kesme derinlii seilmitir. 
izelge 1. Deney numunelerinin mekanik zellikleri (Mechanical properties of experimental specimens) 
Sertlik  Akma snr ekme dayanm Kopma uzamas  
(HB)  (MPa)  (MPa)  % (5do)  
388  1375  1170  23.3  

Kaplamasz sementit karbr kesici takmn kesme hzna bal olarak, asl kesme kuvveti ve ortalama yzey przllne etkisini deerlendirmeyi hedefleyen bu almada, Inconel 718 sper alam malzemesi, SECO firmasna ait SECO 883 kodlu RCMM 120400 geometrisine ve M15 kalitesine sahip deitirilebilir sementit karbr kesici takmlar kullanlmtr. Kesici takmlarn n boluk as 7, tala as 0 dir. 
Takm tutucusu olarak ISO 5608e gre RCMM 120400 formundaki kesici takm iin CSRN R 2525 M12-MX7 tipi tutucu kullanlmtr. Takm tutucunun yanama as 90dir.  




2.3. Tezgah, Kesme Kuvveti ve Yzey Przll 
lme Aleti (Machine Tool, Cutting Force and Device of Surface Roughness) 
Tala kaldrma ilemleri iin 10 KW gce sahip 50 ve 3500 arasnda devir yapabilen JOHNFORD T35 BSD sanayi tipi torna tezgah kullanlmtr. 
Tala kaldrma esnasnda 3 ortogonal kesme (Fc, Ff, Fp) kuvvetlerinin lmnde, gerinim lme esasna dayal, Kistler 9257B marka dinamometre kullanlmtr. Dinamometre ile ilgili teknik zellikler izelge 2de deney dzeneinin ematik gsterimi ise ekil 1de verilmitir. 
ekil 1de x eleman Fp pasif kuvveti len kuvvet elemann, y eleman Ff ilerleme kuvvetini len kuvvet elemannve z eleman ise Fc asl kesme kuvvetini len kuvvet elemandr. 
Yzey przllk deerlerinin lm iin Surtrasonic 3-P l aleti kullanlmtr. Yzey przll lmleri  tekrarlamal olarak yaplmtr. paras zerinde oluan yzey przll deerleri-
izelge 2. Kistler 9257B tipi dinamometrenin teknik zellikleri [Kistler, 1997] (Technical properties of  dynamometer of  Kistler 9257B type) 
Kuvvet aral (Fx, Fy, Fz)  -5...10 kN  
Tepki verme  <0.01 N   
Hassasiyet Fx, Fy  -7.5 pC/N  
Fz  -3.5 pC/N  
Doal frekans f0 (x,y,z)  3.5 kHz  
alma scakl 070C  
Kapasitans   220 pF  
20Cdaki yaltm direnci  > 1013 .  
Topraklama yaltm > 108 .  
Arlk  7.3 kg  

Gazi niv. Mh. Mim. Fak. Der. Cilt 21, No 3, 2006 

leme Parametrelerinden Kesme Hznn Inconel 718 Sper Alamn lenebilirliine Etkisi A. Altn vd. 

nin lmleri iin filitreleme (cut-off) uzunluu 0.8 mm ve rnekleme uzunluu 2.5 mm olarak alnmtr. Ortam scakl 20 1 Cdr. 

3. BULGULAR VE TARTIMA (RESULTS AND DISCUSSION) 
3.1. Kesme KuvvetindekiDeiim (Variation of Cutting Forces) 
Farkl kesme hzlarnda elde edilen asl kesme kuvveti deerlerine ait grafik ekil 2de verilmitir. Kesme hzlarna gre asl kesme kuvveti deerine baklacak olursa en dk ortalama asl kesme kuvveti 75 m/min kesme hznda yaplan tala kaldrmada grlmtr. En yksek asl kesme kuvveti deeri ise 15 m/min kesme hznda elde edilmitir. 
ekil 2deki grafikte, kesme hzndaki artla birlikte, asl kesme kuvvetinde d grlmektedir. Seilen kesme hzlarnda elde edilen ortalama asl kesme kuvveti deerleri en kkten en bye doru srasyla 75 m/minde (629 N), 60 m/minde (765 N), 45 m/minde (820 N), 30 m/minde (910 N) ve 15 m/minde (1150 N) olarak bulunmutur. Kesme esnasnda elde edilen asl kesme kuvvetini azaltmak iin kesme hznn arttrlmas gerekmektedir [13-15]. 

Denenen snrlar ierisindeki kesme hz ve asl kesme kuvveti deerleri arasnda yaplan regresyon analizinde, kesme hz ile asl kesme kuvveti arasnda kuvvetli bir azalan lineer iliki olduu grlmtr. Bu iliki eitlik olarak:  
Fc = 1210,9  7,913 V  (R2 = 0,936) (1) 
eklinde ifade edilebilir. 
Kesme kuvvetinin, kesme hznn artna bal olarak dmesinin sebebi, akblgesindeki yksek scaklk ve azalan temas yzey alan olabilir. Kesme kuvvetindeki azalma miktar; malzeme eidine, alma koullarna ve allan kesme hz aralna gre farkllk gsterebilir [16,17]. Dk hzlarda alrken (15 m/min), kesme hznda salanan % 400lk artile asl kesme kuvvetinde % 83 d gzlenmitir.  

3.2. Yzey Przllndeki Deiim (Variation of  Surface Roughness) 
Kesme hz farkllklarna gre elde edilen (aritmetik ortalama) ortalama yzey przll deerlerine ait grafik ekil 3de verilmitir. Kesme hzlarna gre ortalama yzey przll deerine baklacak olursa en dk ortalama yzey przll 45 m/min kesme hznda yaplan tala kaldrmada grlmtr. Ortalama yzey przllnn en yksek deeri ise 75 m/min kesme hznda elde edilmitir. 
ekil 3deki grafikte, kesme hzndaki artla birlikte, ortalama yzey przll belirli kesme hzna (45 m/min) kadar dgstermektedir. Kesme hz 60 m/min ve 75 m/mine karldnda ise ortalama yzey przllk deerleri art gstermitir. Seilen kesme hzlarnda elde edilen ortalama yzey 


A. Altn vd. leme Parametrelerinden Kesme Hznn Inconel 718 Sper Alamn lenebilirliine Etkisi 
przll deerleri en kkten en bye doru srasyla 45 m/minde (0.45 m), 30 m/minde (0.54 m), 15 m/minde (0.62 m), 60 m/minde (0.68 m) ve 75 m/minde (0.88 m) olarak bulunmutur. Yzey przlln iyiletirmek iin kesme hznn arttrlmas, literatrdeki en yaygn yntemdir [13, 17,18].  
Kesme hz ve ortalama yzey przll deerleri arasnda yaplan regresyon analizinde, kesme hz ile ortalama yzey przll arasnda ikinci dereceden bir iliki olduu sylenebilir. Bu iliki eitlik olarak:  
Ra = 0,876  0,02 V + 0,00027V2 (R2 = 0,937) (2) 
eklinde ifade edilebilir. 
Ancak bu almada, denenen deerler arasnda kesme hzndaki arta bal olarak, yzey przllk deerlerinde belirli kesme hzna kadar (45 m/min) d grlmtr. Daha sonra ise kesme hz 75 m/mine artrldnda ortalama yzey przllnde art grlmtr. Bu durum, kaplamasz sementit karbr kesici takmn, yksek kesme hzlarnda kullanlmasnda, Inconel 718 sper alam malzemesine bal olarak kesme blgesinde oluan yksek scaklklarn kesici takm zerinde oluturduu yanak ve plastik deformasyon anmalarna balanmtr. Kullanlan kesme hzlarsonucunda, kesici takm zerinde oluan anma tipleri 30x bytmeli olarak tarama elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmitir ve grntleri ekil 4de verilmitir. Yine ayn kesme hzlarnda 




30 m/min 

45 m/min 






ekil 4. Inconel 718in be farkl kesme hz, 2 mm kesme derinlii ve 0,20 mm/rev ilerleme hznda ilenmesi sonucunda kaplamasz sementit karbr kesici takm zerinde oluan yanak ve plastik deformasyon anmas ile oluan tala biimi grnts (Chip forms of inconel 718 and flank wears and the plastic deformations on 
uncoated cemented carbide inserts using 2 mm depth of cut and 0.20 mm/rev feed rate and 5 different speeds) 
Gazi niv. Mh. Mim. Fak. Der. Cilt 21, No 3, 2006 

leme Parametrelerinden Kesme Hznn Inconel 718 Sper Alamn lenebilirliine Etkisi A. Altn vd. 

elde edilen tala biimi grnts ekil 4de verilmitir. Dk hzlarda alrken (15 m/min), kesme hznda salanan % 200lk art ile yzey przllnde gzlenen d % 27.5, kesme hznn 45 m/minden 75 m/mine artrldnda % 66.6lk art ile ise yzey przllnde nemli art(% 95.5) gzlenmitir.  
Kesme ilemi esnasnda elde edilen tala biimi ekil 4de grld gibi srekli ve dar admldr (45 m/min kesme hznda elde edilen tala biimi hari). 30 m/min kesme hznda elde edilen tala biimi ekil 5de verilmitir. Tala ular testere dili olarak tespit edilmitir. Testere dilerinin bykl kesme hznn artna bal olarak art gstermitir. Testere dilerinin art, kesici takm yanak ve plastik deformasyon ile yzey przllnn art paralellik gstermitir. 45 m/min kesme hznda elde edilen tala biimi ise srekli ve geni admldr ayn zamanda talakenarnda yrtlmalar grlmtr. Elde edilen talabiimi literatrle benzerlik arz etmektedir [8]. 

4. SONU (CONCLUSIONS) 
Bu almada, kaplamasz sementit karbr kesici takmlarla nikel esasl Inconel 718 sper alam malzemesi zerinde 75 m/min kesme hzna kadar olan yksek kesme hzlarnda kesme ilemi yaplmtr. Tespit edilen snrlar ierisinde deneme bulgularna gre elde edilen sonular zetlenecek olursa; 
 
Kesme hz ile asl kesme kuvveti arasnda kuvvetli bir azalan dorusal iliki vardr. Kesme hzmiktarnn (15 m/min) % 400 artrlmasyla (75 m/min) asl kesme kuvveti deerinde % 83 d elde edilmitir. En dk asl kesme kuvveti 75 m/min kesme hznda (629 N) elde edilmitir. 

 
Kesme hz ile ortalama yzey przll arasnda ikinci dereceden bir iliki olduu 


sylenebilir. Kesme hz miktarnn (15 m/min) % 200 artrlmasyla (45 m/min) ortalama yzey przllnde % 27.5 d elde edilmitir. Kesme hznn 45 m/minden 75 m/mine artrldnda % 66.6lk art ile ise yzey przllnde nemli art(% 95.5) gzlenmitir. En dk ortalama yzey przll 45 m/min kesme hznda elde edilmitir. 
 
Inconel 718 sper alamn yksek kesme hzlarnda ilenmesinde yksek kesme hzlar kesici takm zerinde yanak ve plastik deformasyon anmasoluumuna yol amtr ve kesici takm zerinde grlen anmalar ortalama yzey przlln olumsuz ynde etkilemitir. 

 
Elde edilen tala biimi genel olarak srekli ve dar adml olarak tespit edilmitir. 45 m/min kesme hznda elde edilen tala biimi ise srekli ve geni admldr. Tala kenarlarnda yrtlmalar grlmtr.  


Kaplamasz kesici takmlarla inconel 718 malzemesinin denenen hzlardan daha yksek kesme hzlarnda ilenmesi ve Inconel 718 malzemenin kaplamalkesici takmlarla ilenerek sonularn karlatrlmasnn yaplmas nerilebilir. 


