Investigation machining-surface integrity-wear resistance relationships of 316LVM stainless steel material machined under various cutting parameters
Mustafa Uçurum1, Emrah Güneşsu2, Tolga Berkay Şirin2, Yusuf Kaynak31Departman of Mechatronics Technology, The NCO Vocational High School, National Defence University, Balıkesir, Turkey2Departman of Mechanical Engineer, Institute of Science, Marmara University, İstanbul, Turkey
3Departman of Mechanical Engineer, Faculty of Technology, Marmara University, İstanbul, Turkey
Austenitic 316LVM stainless are widely used in biomedical industry in particular medical surgical applications, and implant materials. In biomedical applications, especially implants used in the body are exposed to tribological conditions that cause wear behavior. Wear behavior of Implants fabricated by using these materials related to the surface conditions. One of the important processes influencing the surface properties used in fabricating process of implant is machining operation. For this reason, the effect of machining parameters and condition on the surface properties of this material and eventually altering the wear response is the focus of this current research. In this paper, dry milling operations of Austenitic 316LVM under various parameters were presented. The surface roughness, microhardness, microstructure are the examined surface integrity characteristics in this study. The effect of generated characteristics resulting from machining on wear resistance is measured using pin-on-disc test. It was revealed that cutting speed and feed has notable effect on surface roughness and strain hardening of the specimen. Increased strain hardening generally results in decreased wear resistance while increased surface roughness results in increased wear resistance.
Keywords: 316LVM stainless steel, Machining, Surface integrity, Wear behaviorFarklı kesme parametreleriyle işlenmiş 316LVM paslanmaz çelik malzemesinin talaşlı imalat-yüzey bütünlüğü-aşınma direnci arasındaki ilişkinin incelenmesi
Mustafa Uçurum1, Emrah Güneşsu2, Tolga Berkay Şirin2, Yusuf Kaynak31Milli Savunma Üniversitesi Kara Astsubay Meslek Yüksek Okulu, Mekatronik Teknolojisi Bölümü, Balıkseir2Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Bölümü, İstanbul
3Marmara Üniversitesi Teknoloji Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, İstanbul
Östenitik 316LVM malzemeler başta medikal cerrahi uygulamalarında ve implant malzemesi olmak üzere biyomedikal endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Biyomedikal uygulamalarda özellikle vücut içinde kullanılan implantlarda aşınmaya neden olacak tribolojik koşullara maruz kalırlar. Bu malzemelerden üretilen implantların aşınma davranışları özellikle yüzey özellikleri ile ilgilidir. Yüzey özelliklerini etkileyen en önemli süreçlerden biri ise implant imalatındaki son imalat operasyonlarından biri olan talaşlı imalattır. Dolayısı ile talaşlı imalat parametreleri ve sürecinin bu malzemenin yüzey özelliklerine ektisinin incelenmesi ve yüzeye kazandırdığı özellikler ve bunun sonucunda yüzeyin aşınma direncindeki değişim bu araştırmanın konusu olmuştur. Bu çalışmada, östenitik 316LVM paslanmaz çeliğin farklı kesme parametreleri kullanılarak kuru kesme şartlarında frezeleme operasyonu yapılmıştır. Frezeleme sonrasında yüzey pürüzlülüğü, mikrosertlik, mikroyapı gibi yüzey bütünlüğü karakteristikleri incelenmiştir. İşleme ile oluşan karakteristiklerin malzemenin aşınma direncine etkisi pin-on-disk testi ile ortaya konulmuştur. Kesme hızı ve ilerlemenin malzemenin işlenmiş yüzeyinin pürüzlülüğüne ve malzeme yüzey ve yüzey altındaki pekleşmeye etkisi olduğu görülmektedir. Pekleşmenin olduğu numunelerde aşınma direncin düşük olduğu, yüzey pürüzlülüğünün yüksek olduğu numunelerde ise aşınma direncinin yüksek olduğu gözlemlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: 316LVM paslanmaz çelik, Talaşlı imalat, Yüzey bütünlüğü, Aşınma davranışıCorresponding Author: Mustafa Uçurum, Türkiye
Manuscript Language: Turkish