Taşlama sonrası kalın camsı metalde oluşan kalıntı gerilmenin delik delme yöntemiyle incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada Zr52,5Ti5Cu17,9Ni14,6Al10 bileşimine sahip 10 mm çapında çubuk şeklindeki Zr-esaslı kalın camsı metal malzemenin 2000 dev/dak anamil hızı, 1000 mm/dak ilerleme hızı, 0.01 mm paso ve CBN taş kullanılarak taşlanmasından sonra taşlanan yüzeyde delik delme yöntemiyle kalıntı gerilmeler incelenmiştir. Delik derinliği boyunca yapılan kalıntı gerilme hesaplamaları 0.22 mm delik derinliğine kadar kalıntı gerilmelerin basma 0.22 mm'den sonra çekme şeklinde olduğunu göstermiştir. Kalıntı gerilmenin basma olarak başlayıp sonradan çekmeye dönmesinin sebebi, işleme sırasındaki taşın parça yüzeyinde meydana getirdiği plastik şekil değişimi kaynaklıdır. Parça yüzeyindeki plastik şekil değişimi yüzeyden 0.22 mm derinliğe kadar etkisini azaltarak devam etmiştir. Bu derinlikten sonra sıcaklık plastik şekil değişimine göre daha baskın hale gelerek kalıntı gerilmenin çekme şeklinde olmasını sağlamıştır. Diğer bir deyişle plastik şekil değişimi kaynaklı mekanik gerilmeler 0.22 mm derinliğe kadar sıcaklık artışı kaynaklı ısıl gerilmelerden daha büyük olduğu için kalıntı gerilme basma karakterli oluşmuş, 0.22 mm üzeri derinlikte ise ısıl gerilmeler plastik şekil değişimi kaynaklı mekanik gerilmelerden daha büyük olduğundan kalıntı gerilme çekme karakterli oluşmuştur.

In this study 10 mm diameter bar shape Zr52,5Ti5Cu17,9Ni14,6Al10 bulk metallic glass is machined using parameters 2000 rpm cutting speed, 1000 mm/min feed and 0.01 mm depth of cut with CBN grinding wheel and after grinding residual stress is measured on the grinded surface. Residual stress measurements through hole depth showed that residual stresses are compressive until 0.22 mm hole depth and after 0.22 mm residual stresses became tensile. The reason of having compressive residual stress on surface till 0.22 mm hole depth is due to plastic deformation caused by grinding wheel on workpiece surface. After 0.22 mm hole depth effect of plastic deformation on workpiece surface has been diminished and grinding temperature became more dominant which caused tensile residual stresses.In other words till 0.22 mm hole depth mechanical stresses resulted from plastic deformation is greater than thermal stresses resulted from grinding temperature which caused compressive residual stresses. After 0.22 mm thermal stresses became bigger than mechanical stresses which caused tensile residual stresses.