The effect of cutting tool and cutting speed on the surface integrity and functional properties in milling of NiTi shape memory alloys

Eren Kaya; İrfan Kaya

Article Details

The effect of cutting tool and cutting speed on the surface integrity and functional properties in milling of NiTi shape memory alloys

Authors:

Eren Kaya | İrfan Kaya

Publisher:

Gazi University

Main Topics:

Mühendislik

Journal:

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi Vol.38 Issue 4, pp.2375-2384

Document Type:

Article

Publication Date:

12/2023

Document Language:

Turkish

Document ID (Org No.):

2001287693

pISSN:

1300-1884

Keywords:

Abstract:

 Nikel titanyum şekil hafızalı alaşımlar, fonksiyonel ve üstün mekanik özellikleri nedeni ile birçok uygulamada kullanılmaktadır. Bu alaşımların talaşlı imalat ile işlenebilirliğinin güç olduğu literatürde birçok araştırmada kabul görmüştür. Özellikle fonksiyonel bütünlük ve yüzey bütünlüğünün talaşlı imalattan negatif olarak etkileniyor oluşu havacılık ve biyomedikal gibi uygulamalarda potansiyel riskler meydana getirmektedir. Bu araştırmada oda sıcaklığında östenitik eşatomik NiTi alaşımı yüzey frezeleme ile çeşitli kesici takım malzemeleri kullanılarak işlenmiştir. Araştırmada 25-400 mmin arasındaki kesme hızları kullanılmış ve bu değişkenlerin yüzey bütünlüğü ile fonksiyonel bütünlük parametreleri üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. Kesme hızının 100 mmin üzerine çıkması ile araştırılan kesici takımların genelinde daha düşük pürüzlülüğü elde edilmiştir. En düşük yüzey pürüzlülüğü değeri CBN kesici takım ile 400 mmin kesme hızı kullanıldığında elde edilmiştir. Faz dönüşüm entalpisi değerinin, işlenen tüm numunelerde işlenmemiş numuneye göre düştüğü, dönüşüm sıcaklığı histerezisinin ise arttığı sonucuna ulaşılmıştır. Buna göre, araştırılan tüm kesici takımlar için kesme hızı değeri artışının dönüşüm entalpisi ve dönüşüm sıcaklığı histerezisinde daha az etki yarattığı gözlemlenmiştir. Benzer olarak, kesme hızındaki artış ile yüzey altı sertleşmesinin daha az etkili olduğu gözlemlenmiştir. İşlenmemiş malzeme mikrosertlik değeri 340 HV iken, karbür kesici takım ile 25 mmin kesme hızında gerçekleştirilen işlemede, kesilen yüzeyden 20 µm derinlikte bu değerin 57 oranında arttığı gözlemlenmiştir.

 Nikel titanyum şekil hafızalı alaşımlar, fonksiyonel ve üstün mekanik özellikleri nedeni ile birçok uygulamada kullanılmaktadır. Bu alaşımların talaşlı imalat ile işlenebilirliğinin güç olduğu literatürde birçok araştırmada kabul görmüştür. Özellikle fonksiyonel bütünlük ve yüzey bütünlüğünün talaşlı imalattan negatif olarak etkileniyor oluşu havacılık ve biyomedikal gibi uygulamalarda potansiyel riskler meydana getirmektedir. Bu araştırmada oda sıcaklığında östenitik eşatomik NiTi alaşımı yüzey frezeleme ile çeşitli kesici takım malzemeleri kullanılarak işlenmiştir. Araştırmada 25-400 mmin arasındaki kesme hızları kullanılmış ve bu değişkenlerin yüzey bütünlüğü ile fonksiyonel bütünlük parametreleri üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. Kesme hızının 100 mmin üzerine çıkması ile araştırılan kesici takımların genelinde daha düşük pürüzlülüğü elde edilmiştir. En düşük yüzey pürüzlülüğü değeri CBN kesici takım ile 400 mmin kesme hızı kullanıldığında elde edilmiştir. Faz dönüşüm entalpisi değerinin, işlenen tüm numunelerde işlenmemiş numuneye göre düştüğü, dönüşüm sıcaklığı histerezisinin ise arttığı sonucuna ulaşılmıştır. Buna göre, araştırılan tüm kesici takımlar için kesme hızı değeri artışının dönüşüm entalpisi ve dönüşüm sıcaklığı histerezisinde daha az etki yarattığı gözlemlenmiştir. Benzer olarak, kesme hızındaki artış ile yüzey altı sertleşmesinin daha az etkili olduğu gözlemlenmiştir. İşlenmemiş malzeme mikrosertlik değeri 340 HV iken, karbür kesici takım ile 25 mmin kesme hızında gerçekleştirilen işlemede, kesilen yüzeyden 20 µm derinlikte bu değerin 57 oranında arttığı gözlemlenmiştir.

 Nikel titanyum şekil hafızalı alaşımlar, fonksiyonel ve üstün mekanik özellikleri nedeni ile birçok uygulamada kullanılmaktadır. Bu alaşımların talaşlı imalat ile işlenebilirliğinin güç olduğu literatürde birçok araştırmada kabul görmüştür. Özellikle fonksiyonel bütünlük ve yüzey bütünlüğünün talaşlı imalattan negatif olarak etkileniyor oluşu havacılık ve biyomedikal gibi uygulamalarda potansiyel riskler meydana getirmektedir. Bu araştırmada oda sıcaklığında östenitik eşatomik NiTi alaşımı yüzey frezeleme ile çeşitli kesici takım malzemeleri kullanılarak işlenmiştir. Araştırmada 25-400 mmin arasındaki kesme hızları kullanılmış ve bu değişkenlerin yüzey bütünlüğü ile fonksiyonel bütünlük parametreleri üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. Kesme hızının 100 mmin üzerine çıkması ile araştırılan kesici takımların genelinde daha düşük pürüzlülüğü elde edilmiştir. En düşük yüzey pürüzlülüğü değeri CBN kesici takım ile 400 mmin kesme hızı kullanıldığında elde edilmiştir. Faz dönüşüm entalpisi değerinin, işlenen tüm numunelerde işlenmemiş numuneye göre düştüğü, dönüşüm sıcaklığı histerezisinin ise arttığı sonucuna ulaşılmıştır. Buna göre, araştırılan tüm kesici takımlar için kesme hızı değeri artışının dönüşüm entalpisi ve dönüşüm sıcaklığı histerezisinde daha az etki yarattığı gözlemlenmiştir. Benzer olarak, kesme hızındaki artış ile yüzey altı sertleşmesinin daha az etkili olduğu gözlemlenmiştir. İşlenmemiş malzeme mikrosertlik değeri 340 HV iken, karbür kesici takım ile 25 mmin kesme hızında gerçekleştirilen işlemede, kesilen yüzeyden 20 µm derinlikte bu değerin 57 oranında arttığı gözlemlenmiştir.

 Nikel titanyum şekil hafızalı alaşımlar, fonksiyonel ve üstün mekanik özellikleri nedeni ile birçok uygulamada kullanılmaktadır. Bu alaşımların talaşlı imalat ile işlenebilirliğinin güç olduğu literatürde birçok araştırmada kabul görmüştür. Özellikle fonksiyonel bütünlük ve yüzey bütünlüğünün talaşlı imalattan negatif olarak etkileniyor oluşu havacılık ve biyomedikal gibi uygulamalarda potansiyel riskler meydana getirmektedir. Bu araştırmada oda sıcaklığında östenitik eşatomik NiTi alaşımı yüzey frezeleme ile çeşitli kesici takım malzemeleri kullanılarak işlenmiştir. Araştırmada 25-400 mmin arasındaki kesme hızları kullanılmış ve bu değişkenlerin yüzey bütünlüğü ile fonksiyonel bütünlük parametreleri üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. Kesme hızının 100 mmin üzerine çıkması ile araştırılan kesici takımların genelinde daha düşük pürüzlülüğü elde edilmiştir. En düşük yüzey pürüzlülüğü değeri CBN kesici takım ile 400 mmin kesme hızı kullanıldığında elde edilmiştir. Faz dönüşüm entalpisi değerinin, işlenen tüm numunelerde işlenmemiş numuneye göre düştüğü, dönüşüm sıcaklığı histerezisinin ise arttığı sonucuna ulaşılmıştır. Buna göre, araştırılan tüm kesici takımlar için kesme hızı değeri artışının dönüşüm entalpisi ve dönüşüm sıcaklığı histerezisinde daha az etki yarattığı gözlemlenmiştir. Benzer olarak, kesme hızındaki artış ile yüzey altı sertleşmesinin daha az etkili olduğu gözlemlenmiştir. İşlenmemiş malzeme mikrosertlik değeri 340 HV iken, karbür kesici takım ile 25 mmin kesme hızında gerçekleştirilen işlemede, kesilen yüzeyden 20 µm derinlikte bu değerin 57 oranında arttığı gözlemlenmiştir.

Article Details

The effect of cutting tool and cutting speed on the surface integrity and functional properties in milling of NiTi shape memory alloys

Authors:

Eren Kaya | İrfan Kaya

Publisher:

Gazi University

Main Topics:

Mühendislik

Journal:

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi Vol.38 Issue 4, pp.2375-2384

Document Type:

Article

Publication Date:

12/2023

Document Language:

Turkish

Document ID (Org No.):

2001287693

pISSN:

1300-1884

• NiTi

• Surface integrity

• Cutting tool material

• High speed

• Functional integrityNiTi

Yüzey bütünlüğü

Kesici takım malzemesi

Yüksek hız

Fonksiyonel bütünlük

Issues

Article Details

Authors: Eren Kaya | İrfan Kaya

Publisher: Gazi University

Main Topics: Mühendislik

Journal: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi Vol.38 Issue 4, pp.2375-2384

Document Type: Article

Publication Date: 12/2023

Document Language: Turkish

Document ID (Org No.): 2001287693

pISSN: 1300-1884

Issues

Authors:

Eren Kaya | İrfan Kaya

Publisher:

Gazi University

Main Topics:

Mühendislik

Journal:

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi Vol.38 Issue 4, pp.2375-2384

Document Type:

Article

Publication Date:

12/2023

Document Language:

Turkish

Document ID (Org No.):

2001287693

pISSN:

1300-1884