AISI 304 OSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİNİN MANYETİK AŞINDIRICILARLA İŞLEME YÖNTEMİYLE İŞLENEBİLİRLİĞİNİN DENEYSEL OLARAK ARAŞTIRILMASI

Abstract

Bu çalışmada, AISI 304 ostenitik paslanmaz çelik boruların iç yüzeyleri manyetik aşındırıcılarla işleme (MAİ) yöntemiyle işlenmiştir. Deneylerde, SiC aşındırıcı oranı, manyetik Fe parçacıklarının tane boyutu ve işleme süresi parametrelerinin ortalama yüzey pürüzlülüğü, (Ra) talaş kaldırma oranı, (TKO) geometrik tolerans (silindiriklik, konum ve dairesellik) ve korozyon dayanımı üzerindeki etkileri deneysel olarak araştırılmıştır. Deneylerde, Taguchi L9 ortogonal dizin kullanılmıştır. Ra değerleri ve işlenmiş yüzeylerin yapıları 3D yüzey topografyası ölçüm ve görüntüleme tekniği yardımıyla incelenmiştir. Aşındırıcı ve manyetik tozların işlem öncesi ve sonrası özellikleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve X - Işın Kırınımı Analizi (XRD) teknikleri ile belirlenmiştir. Numunelerin korozyon dayanımları tipik bir üç elektrotlu elektrokimyasal hücrede % 3,5 ağırlıkça NaCl çözeltisi kullanılarak ölçülmüştür. Deneyler sonrasında, her faktörün işlenebilirlik üzerindeki istatistiksel etkilerini belirlemek amacıyla varyans analizi (ANOVA) yöntemi uygulanmıştır. Sonuç olarak, MAİ tekniğinin numunelerin korozyon dayanımı, yüzey kalitesi, talaş kaldırma oranı ve geometrik toleransları açısından işleme koşullarına da bağlı olarak tornalama yöntemine nazaran önemli iyileşmeler sağladığı tespit edilmiştir. Çalışmanın birinci bölümünde konuya giriş yapılmış ve konuyla ilgili yapılan araştırmalardan ve akademik çalışmalardan bazı örnekler verilmiştir. İkinci bölümde endüstride sık kullanılan bazı ileri imalat yöntemleri ve MAİ yöntemi tanıtılmıştır. Üçüncü bölümde MAİ yönteminde işleme etki eden parametreler verilmiştir. Dördüncü bölümde yöntem tanıtılmış, beşinci bölümde ise deneyler sonrasında elde edilen bulgular verilerek deney sonuçları tartışılmıştır. Altıncı ve son bölümde ise çalışma sonrasında elde edilen genel sonuçlar özetlenmiştir.

In this study, the inner surfaces of AISI 304 austenitic stainless steel pipes were machined by magnetic abrasive finishing (MAF) method. In the experiments, the effects of SiC abrasive rate, grain size of magnetic Fe particles and machining time parameters on the average surface roughness (Ra), material removal rate (MRR), geometric tolerances (cylindricity, position and circularity) and corrosion resistance were experimentally investigated. In the experiments, the Taguchi L9 orthogonal array was used. Ra values and structures of machined surfaces were examined with the help of 3D surface topography measurement and imaging technique. Pre- and post-machining properties of the used abrasive and magnetic powders were determined by scanning electron microscopy (SEM) and X-Ray Diffraction Analysis (XRD) techniques. The corrosion resistance of the samples was measured using 3.5 wt% NaCl solution in a typical three-electrode electrochemical cell. After the experiments, analysis of variance (ANOVA) method was applied to determine the statistical effects of each factor on the machinability. As a result, it has been determined that the MAI technique provides significant improvements compared to the turning method in terms of corrosion resistance, surface quality, material removal rate and geometric tolerances of the samples, depending on the processing conditions. In the first chapter of this study, the subject is introduced and some examples from research and academic studies on the subject are given. In the second chapter, frequently used advanced manufacturing methods and MAI method are emphasized. In the third section, the parameters affecting the MAI method are given. In the fourth section, the method is introduced. In the fifth chapter, the findings obtained from the experiments are given and the experimental results are discussed in depth. In the sixth and final chapter, general conclusions of the study are given.