Zirkonyum esaslı kalın camsı metalin taşlanmasında kesme sıcaklıkları ve enerji paylaşımı

Bu çalışmada talaşlı imalat işlemleri arasında özgül enerjinin en yüksek olduğu ve ısıyla ilgili problemlerin en çok yaşandığı “taşlama” işleminin farklı taş ve işleme parametrelerinin zirkonyum esaslı Kalın Camsı Metal’nin [KCM] amorf yapısına metalürjik etkileri, meydana gelen taşlama sıcaklıkları, enerjinin ne kadarının KCM’ye geçtiği araştırılmıştır. Seçilen alaşım Vitreloy 105 ticari ismine sahip ve Zr52,5Ti5Cu17,9Ni14,6Al10 bileşimindeki Zr-esaslı KCM’dir. 6.35 mm çapa sahip dairesel kesitli Zr-esaslı KCM çubukların yüzey ve yüzey altı sıcaklıkları gömme termokupl yöntemi ile ölçülmüş ve ardından içyapı Xışını difraksiyonu ile analiz edilmiştir. Bunların yanında iş parçasına ısı şeklinde geçen enerjinin taşlama sırasında harcanan toplam enerjiye oranı olarak ifade edilen enerji paylaşımı hesaplanmıştır. Bu hesaplarda kullanılmak üzere kuvvet ölçümü de yapılmıştır. İlerleme hızı ve paso kalınlığı sabit tutularak farklı kesme hızında taşlama testleri yapılmıştır. Sabit kesme hızı ve paso kalınlığında ve farklı ilerleme hızında yapılan testlerde sıcaklıkların değişimi farklı bir eğilim göstermiştir. Daha sonra kesme hızı ve ilerleme hızı sabit tutulup paso kalınlığı arttırılmıştır. Bütün bu deneylerde CBN aşındırıcılı taş kullanılırken, aşındırıcı malzemesinin sıcaklıklara olan etkisini görebilmek için son olarak CBN yerine Al2O3 aşındırıcılı taş kullanılarak bir test daha yapılmıştır. Bütün taşlanan numunelerde X-ışını difraksiyonu analizi yapılarak kristalleşme olup olmadığı belirlenmiş ve sonuçlar ölçülen sıcaklıklarla ilişkilendirilmiştir. Son olarak bütün testler için enerji paylaşımı değerleri hesaplanmıştır ve bu değerlerin kesme parametreleri ve aşındırıcı malzemesiyle değişimi incelenmiştir.

In the study, metallurgical effects of different wheel materials and cutting parameters in the grinding process of the amorphous-state Zr-based BMG which has high specific energy and problems related with heat, on grinding temperatures and the energy partition were investigated. Selected alloy is Zr-based BMG which has a composition of Zr52.5Ti5Cu17.9Ni14.6Al10. Surface and subsurface temperatures of the Zr-based BMG which has a circular cross section and a diameter of 6.35 mm were measured by using embedded thermocouple method. Besides, energy partition was calculated by using moving heat source model and temperature matching method. For using in the calculations forces were measured using piezoelectric dynomometer. In the tests it is seen that the temperatures in the workpiece show different trends when changing one of the parameters of the cutting speed, feedrate and dept of cut while keeping the other two parameter constant. The tests were performed with CBN grinding wheel and one additional test was performed by using Al2O3 grinding wheel in order to see the effect of abrasive type. It was also determined whether crstallization occured in all of the ground samples by performing X-ray diffraction and the results were related with the measured temperatures. Finally, energy partition values for all of the tests were estimated and the change of energy partition with the cutting parameters and the abrasive type was examined.