Yüksek kromlu beyaz dökme demirlerin tel erozyonu ile kesme performansının araştırılması

Abstract

Yüksek kromlu beyaz dökme demirlerin (YKBDD) aşınma direnci ve tokluklarının iyi olduğu bilinmektedir. Bu özelliklerinden dolayı geniş bir kullanım alanına sahiptirler. Yapısında bulunan krom karbürden dolayı mekanik mukavemetleri ve aşınma dirençleri diğer dökme demir ve düşük kromlu beyaz dökme demirlere göre üstünlük göstermektedir. Bu özelliklerin talaşlı imalat ile işlenebilirliğe bir dezavantaj olarak döndüğü söylenebilir. Talaşlı imalat süreçlerinde özellikle krom karbürün yapısında bulunmasından dolayı işlenebilirliği çok zordur. Tez çalışmasında özel olarak kalıplanan YKBDD numuneler sırasıyla yumuşatma, döküm(ısıl işlem görmemiş) ve sertleştirilmiş ısıl işlem süreçlerinden geçirilmiştir. Elde edilen numunelere tel elektro erozyon (wire electrical discharge machining (WEDM)) ile kesme işlemi uygulanmıştır. Yapılan işlemler neticesinde numunelerin sertlik, mikro yapı, SEM ve işleme sonrası yüzey pürüzlülüğü belirlenmiştir. Tel erozyonu ile yapılan işleme neticesinde ise işlem parametrelerine göre iş parçası işleme hızı (İİH), akım (I) ve yüzey pürüzlülük (Ra) değişimi üç farklı numune için gerçekleştirilmiştir. Yapılan değerlendirme neticesinde ham, yumuşak ve sert numuneler içerisinde işlem hızı en yüksek ham numune olarak belirlenmiştir. Voltaj-akım oranında ise sert numuneler en yüksek özdirence sahip numuneler olarak hesaplanmıştır. Yüzey pürüzlülük sonuçlarına göre ise sertlik ve özdirenç ilişkisinin birlikte değerlendirilmesi önerilmektedir. Yapılan ANOVA analiz sonucu değerlendirildiğinde en önemli işleme parametrelerinin malzeme (sert, yumuşak ve ham) ve vurum süresinin olduğu tespit edilmiştir. Tel hızı, su basıncı ve vurum bekleme süresinin katkısının ise çok az olduğu görülmüştür.

It is known that high chromium white cast irons (YKBDD) have good wear resistance and toughness. Because of these features, they have a wide usage area. Due to the chromium carbide in its structure, its mechanical strength and wear resistance are superior to other cast iron and low-chrome white cast irons. It can be said that these features turn into a disadvantage for machinability with machining. Machinability is very difficult due to the presence of chromium carbide in the machining processes. In the thesis study, specially molded YKBDD samples were subjected to softening, casting (not heat treated) and hardened heat treatment processes, respectively. The obtained samples were cut by wire electrical discharge machining (WEDM). As a result of the processes, the hardness, microstructure, SEM and surface roughness of the samples were determined. As a result of machining with wire erosion, the change of workpiece machining speed (IIH), current (I) and surface roughness (Ra) according to the process parameters were performed for three different samples. As a result of the evaluation, the processing speed was determined as the highest raw sample among the raw, soft and hard samples. In the voltage-current ratio, the hard samples were calculated as the samples with the highest resistivity. According to the surface roughness results, it is recommended to evaluate the relationship between hardness and resistivity together. When the result of the ANOVA analysis was evaluated, it was determined that the most important processing parameters were the material (hard, soft and raw) and the impact time. It has been observed that the contribution of wire speed, water pressure and percussion dwell time is very small.