AISI 1050 ve D2 Soğuk İş Takım Çeliği Malzeme Üzerine Açılmış Deliklere Uygulanan Ezme İşleminin Yüzey Özelliklerine Etkisi

Tuncay SIMSEK, (Kırıkkale Üniversitesi, Kırıkkale Meslek Yüksekokulu, Motorlu Araçlar ve Ulaştırma Teknolojileri Bölümü, 71450, Kırıkkale, Türkiye)
Alican YAKIN, (Gazi Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Endüstriyel Tasarım Mühendisliği, 06560, Ankara, Türkiye)
Adnan AKKURT (Gazi Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Endüstriyel Tasarım Mühendisliği, 06560, Ankara, Türkiye)
Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi
6 0
Yıl: 2023 Cilt: 9 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 153 - 162 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.30855/gmbd.0705060 İndeks Tarihi: 06-09-2023

AISI 1050 ve D2 Soğuk İş Takım Çeliği Malzeme Üzerine Açılmış Deliklere Uygulanan Ezme İşleminin Yüzey Özelliklerine Etkisi

Öz:
Bu çalışmada; makine imalat sanayinde yoğun olarak kullanılan AISI 1050 Orta Karbonlu Çelik ve D2 Soğuk İş Takım Çeliği malzemelerinin yüzeyleri ezme yöntemi ile işlenmiştir. Ezme deneylerinde, Ø20 mm çapında delik delinen Ø50X30mm ölçülerindeki silindirik malzemeler kullanılmıştır. Tornalama işlemi için kesme hızı 60 m/dak ve ilerleme hızı 0.25 mm/devir seçilmiştir. Ezme işlemi delme sonrası tek paso olacak şekilde uygulanmıştır. Ezilme işlemi ile elde edilen yüzeyler üzerinden mikro sertlik, yüzey morfolojisi, dairesellik, silindiriklik ve yüzey pürüzlülüğü gibi özellikleri tespit edebilmek için ölçümler yapılmış, görüntüler alınmıştır. Ezme işlemi sonrasında AISI 1050 ve D2 soğuk iş takım çeliği malzemelerinin sertlikleri sırasıyla 292 ve 302 HV ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlar ezme işleminin; AISI 1050 çeliğinin sertlik değerini D2 çeliğinin sertlik değerinden oransal olarak daha fazla arttırdığını göstermiştir. Ezme işlemi ile her iki malzeme türü için de yüzey pürüzlülük değerlerinin azaldığı ve yüzey kalitesinin arttığı tespit edilmiştir. İşlem sonrası, delik yüzeylerinin dairesellik ve silindiriklik özelliklerinin önemli derecede geliştirildiği belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar genel olarak değerlendirildiğinde, ezme işleminin özellikle birbirleri ile temas halinde çalışan makine elemanlarının verimliliğini arttırdığı ve yorulma ömürlerini uzattığını ortaya koymuştur.
Anahtar Kelime: Ezme işlemi AISI 1050 yüzey pürüzlülüğü mikroyapı mikrosertlik dairesellik silindiriklik

Effect of Burnishing Process on the Surface Properties of Drilled AISI 1050 and D2 Cold Work Tool Steel Materials

Öz:
In this study, the surfaces of AISI 1050 Medium Carbon Steel and D2 Cold Work Tool Steel, which are commonly used in the machine manufacturing industry, were processed using the burnishing method. In the burnishing experiments, cylindrical materials with dimensions of Ø50x30mm and a Ø20mm hole drilled in the center were used. For the turning process, the cutting speed was selected as 60 m/min and the feed rate as 0.25 mm/rev. The burnishing process was applied in a single pass. The properties such as microhardness, surface morphology, circularity, cylindricality and surface roughness of the materials by the burnishing process were examined in detail. After burnishing, the hardness of AISI 1050 and D2 cold work tool steel materials was measured to be 292 HV and 302 HV, respectively. The results obtained showed that the burnishing process increased the hardness value of AISI 1050 steel proportionally more than the hardness value of D2 steel. It was determined that the circularity and cylindrical properties of the hole surfaces were improved. The obtained results show that the burnishing process will increase the efficiency of the machine elements working in contact and the damage that may occur during the operation of these machine elements can be minimized by burnishing process.
Anahtar Kelime: Burnishing process AISI 1050 surface roughness microstructure microhardness circularity cylindricality

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • [1] O. Bataineh, "Effect of roller burnishing on the surface roughness and hardness of 6061-T6 aluminum alloy using ANOVA," International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research, vol. 8, no. 4, pp. 565-569, 2019. doi:18178/ijmerr.8.4.565-569
  • [2] T.-T. Nguyen and X.-B. Le, "Optimization of interior roller burnishing process for improving surface quality," Materials and Manufacturing Processes, vol. 33, no. 11, pp. 1233-1241, 2018. doi:10.1080/10426914.2018.1453159
  • [3] T. Zhang, N. Bugtai, and I. D. Marinescu, "Burnishing of aerospace alloy: a theoretical–experimental approach," Journal of Manufacturing Systems, vol. 37, pp. 472-478, 2015. doi:10.1016/j.jmsy.2014.11.004
  • [4] G. Duncheva, J. Maximov, A. Anchev, V. Dunchev, T. Atanasov, and J. Capek, "Finite element and experimental study of the residual stresses in 2024-T3 Al alloy treated via single toroidal roller burnishing," Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, vol. 43, pp. 1-11, 2021. doi:10.1007/s40430-020-02775-8
  • [5] T. Mohamed, H. Hamid, A. Salah, and B. Salim, "Effect of roller burnishing parameters on roughness surface and hardness of unalloyed S 355 J0 steel by using response surface methodology," Manufacturing Technology, vol. 17, no. 4, pp. 602-610, 2017.
  • [6] H. Koçak, "Al 6013 ve MS 58 malzemelere delik içi ezerek parlatma işlemi uygulanmasıyla yüzeysel özelliklerin iyileştirilmesi," Gazi University Journal of Science Part C: Design and Technology, cilt 8, sayı 4, ss. 972-980, 2020. doi: 10.29109/gujsc.821576
  • [7] A. M. Hassan and A. S. Al-Bsharat, "Influence of burnishing process on surface roughness, hardness, and microstructure of some non-ferrous metals," Wear, vol. 199, no. 1, pp. 1-8, 1996. doi:10.1016/0043-1648(95)06847-3
  • [8] A. Akkurt ve İ. Ovali, "Ezme ve Geleneksel Bitirme İşlemlerinin Al 6061 Alüminyum Alaşımı Parçaların Yüzey Pürüzlülüğü ve Daireselliği Üzerine Etkisi," Pamukkale University Journal of Engineering Sciences, cilt 15, sayı 3, 2009.
  • [9] E. Malyer, "Ezerek parlatma yapılan AA7075-T6 alüminyum alaşımında meydana gelen kalıntı gerilmelerin incelenmesi," Politeknik Dergisi, cilt 21, sayı 3, ss. 565-573, 2018. doi:10.2339/politeknik.389592
  • [10] A. Akkurt, "Comparison of roller burnishing and other methods of finishing treatment of the surface of openings in parts from tool steel D3 for cold forming," Metal science and heat treatment, vol. 53, no. 3-4, p. 145, 2011. doi:10.1007/s11041-011- 9358-2
  • [11] M. El-Khabeery and M. El-Axir, "Experimental techniques for studying the effects of milling roller-burnishing parameters on surface integrity," International Journal of machine tools and manufacture, vol. 41, no. 12, pp. 1705-1719, 2001. doi:10.1016/S0890-6955(01)00036-0
  • [12] A. Sagbas, "Analysis and optimization of surface roughness in the ball burnishing process using response surface methodology and desirabilty function," Advances in Engineering Software, vol. 42, no. 11, pp. 992-998, 2011. doi:10.1016/j.advengsoft.2011.05.021
  • [13] V. J. Prasad, K. S. Joshi, V. V. Ramana, and R. Chiranjeevi, "Effect of roller burnishing on surface properties of wrought AA6063 aluminium alloys," Materials Today: Proceedings, vol. 5, no. 2, pp. 8033-8040, 2018. doi:10.1016/j.matpr.2017.11.488
  • [14] A. Hassan, "An investigation into the surface characteristics of burnished cast Al Cu alloys," International Journal of Machine Tools and Manufacture, vol. 37, no. 6, pp. 813-821, 1997, doi:10.1016/S0890-6955(96)00058-2
  • [15] M. Korzynski, "Modeling and experimental validation of the force–surface roughness relation for smoothing burnishing with a spherical tool," International Journal of Machine Tools and Manufacture, vol. 47, no. 12-13, pp. 1956-1964, 2007. doi:10.1016/j.ijmachtools.2007.03.002
  • [16] M. Okada, S. Suenobu, K. Watanabe, Y. Yamashita, and N. Asakawa, "Development and burnishing characteristics of roller burnishing method with rolling and sliding effects," Mechatronics, vol. 29, pp. 110-118, 2015. doi:10.1016/j.mechatronics.2014.11.002
  • [17] J. G. Patel and Y. VAGHELA, "To Study and Optimize the Process Parameter Throw Roller Burnishing Process on EN19 Material by Response Surface Methodology," International Journal of Mechanical and Production Engineering Research and Development (IJMPERD), vol. 6, no. 6, pp. 21-30, 2016
  • [18] X. Yuan, Y. Sun, L. Gao, and S. Jiang, "Effect of roller burnishing process parameters on the surface roughness and microhardness for TA2 alloy," The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 85, pp. 1373-1383, 2016. doi:10.1007/s00170-015-8031-0
  • [19] S. Khalilpourazary and J. Salehi, "How alumina nanoparticles impact surface characteristics of Al7175 in roller burnishing process," Journal of Manufacturing Processes, vol. 39, pp. 1-11, 2019. doi:10.1016/j.jmapro.2019.01.027
  • [20] G. Rotella, S. Rinaldi, and L. Filice, "Roller burnishing of Ti6Al4V under different cooling/lubrication conditions and tool design: effects on surface integrity," The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 106, pp. 431-440, 2020. doi:10.1007/s00170-019-04631-z
  • [21] I. O. Tugay, A. Hosseinzadeh, and G. G. Yapici, "Hardness and wear resistance of roller burnished 316L stainless steel," Materials Today: Proceedings, vol. 47, pp. 2405-2409, 2021. doi:10.1016/j.matpr.2021.04.363
  • [22] T. Cobanoglu and S. Ozturk, "Effect of burnishing parameters on the surface quality and hardness," Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, vol. 229, no. 2, pp. 286-294, 2015. doi:10.1177/09544054145279
  • [23] N. Loh and S. Tam, "Effects of ball burnishing parameters on surface finish—a literature survey and discussion," Precision Engineering, vol. 10, no. 4, pp. 215-220, 1988. doi:10.1016/0141-6359(88)90056-6
  • [24] K.-H. Zum Gahr, Microstructure and wear of materials. Elsevier, 1987.
APA simsek t, YAKIN A, akkurt A (2023). AISI 1050 ve D2 Soğuk İş Takım Çeliği Malzeme Üzerine Açılmış Deliklere Uygulanan Ezme İşleminin Yüzey Özelliklerine Etkisi. , 153 - 162. 10.30855/gmbd.0705060
Chicago simsek tuncay,YAKIN ALİCAN,akkurt Adnan AISI 1050 ve D2 Soğuk İş Takım Çeliği Malzeme Üzerine Açılmış Deliklere Uygulanan Ezme İşleminin Yüzey Özelliklerine Etkisi. (2023): 153 - 162. 10.30855/gmbd.0705060
MLA simsek tuncay,YAKIN ALİCAN,akkurt Adnan AISI 1050 ve D2 Soğuk İş Takım Çeliği Malzeme Üzerine Açılmış Deliklere Uygulanan Ezme İşleminin Yüzey Özelliklerine Etkisi. , 2023, ss.153 - 162. 10.30855/gmbd.0705060
AMA simsek t,YAKIN A,akkurt A AISI 1050 ve D2 Soğuk İş Takım Çeliği Malzeme Üzerine Açılmış Deliklere Uygulanan Ezme İşleminin Yüzey Özelliklerine Etkisi. . 2023; 153 - 162. 10.30855/gmbd.0705060
Vancouver simsek t,YAKIN A,akkurt A AISI 1050 ve D2 Soğuk İş Takım Çeliği Malzeme Üzerine Açılmış Deliklere Uygulanan Ezme İşleminin Yüzey Özelliklerine Etkisi. . 2023; 153 - 162. 10.30855/gmbd.0705060
IEEE simsek t,YAKIN A,akkurt A "AISI 1050 ve D2 Soğuk İş Takım Çeliği Malzeme Üzerine Açılmış Deliklere Uygulanan Ezme İşleminin Yüzey Özelliklerine Etkisi." , ss.153 - 162, 2023. 10.30855/gmbd.0705060
ISNAD simsek, tuncay vd. "AISI 1050 ve D2 Soğuk İş Takım Çeliği Malzeme Üzerine Açılmış Deliklere Uygulanan Ezme İşleminin Yüzey Özelliklerine Etkisi". (2023), 153-162. https://doi.org/10.30855/gmbd.0705060
APA simsek t, YAKIN A, akkurt A (2023). AISI 1050 ve D2 Soğuk İş Takım Çeliği Malzeme Üzerine Açılmış Deliklere Uygulanan Ezme İşleminin Yüzey Özelliklerine Etkisi. Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 9(2), 153 - 162. 10.30855/gmbd.0705060
Chicago simsek tuncay,YAKIN ALİCAN,akkurt Adnan AISI 1050 ve D2 Soğuk İş Takım Çeliği Malzeme Üzerine Açılmış Deliklere Uygulanan Ezme İşleminin Yüzey Özelliklerine Etkisi. Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi 9, no.2 (2023): 153 - 162. 10.30855/gmbd.0705060
MLA simsek tuncay,YAKIN ALİCAN,akkurt Adnan AISI 1050 ve D2 Soğuk İş Takım Çeliği Malzeme Üzerine Açılmış Deliklere Uygulanan Ezme İşleminin Yüzey Özelliklerine Etkisi. Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol.9, no.2, 2023, ss.153 - 162. 10.30855/gmbd.0705060
AMA simsek t,YAKIN A,akkurt A AISI 1050 ve D2 Soğuk İş Takım Çeliği Malzeme Üzerine Açılmış Deliklere Uygulanan Ezme İşleminin Yüzey Özelliklerine Etkisi. Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2023; 9(2): 153 - 162. 10.30855/gmbd.0705060
Vancouver simsek t,YAKIN A,akkurt A AISI 1050 ve D2 Soğuk İş Takım Çeliği Malzeme Üzerine Açılmış Deliklere Uygulanan Ezme İşleminin Yüzey Özelliklerine Etkisi. Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2023; 9(2): 153 - 162. 10.30855/gmbd.0705060
IEEE simsek t,YAKIN A,akkurt A "AISI 1050 ve D2 Soğuk İş Takım Çeliği Malzeme Üzerine Açılmış Deliklere Uygulanan Ezme İşleminin Yüzey Özelliklerine Etkisi." Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 9, ss.153 - 162, 2023. 10.30855/gmbd.0705060
ISNAD simsek, tuncay vd. "AISI 1050 ve D2 Soğuk İş Takım Çeliği Malzeme Üzerine Açılmış Deliklere Uygulanan Ezme İşleminin Yüzey Özelliklerine Etkisi". Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi 9/2 (2023), 153-162. https://doi.org/10.30855/gmbd.0705060
Sayfa Oluşturulma Tarihi
24-04-2024 9:2

İLETİŞİM

TÜBİTAK ULAKBİM TR Dizin

Yüzüncüyıl, İşçi Blokları Mahallesi

Muhsin Yazıcıoğlu Caddesi No:51/C

06530 Çankaya / ANKARA +90 (312) 298 92 00

trdizin@tubitak.gov.tr

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © Tüm Hakları Saklıdır. Gizlilik Politikası Kullanım Şartları