INVESTIGATION OF MACHINING INDUCED TRIBOLOGICAL CHARACTERISTICS OF INCONEL601 NICKEL BASED SUPERALLOY

Abstract

ABSTRACT

Nickel alloys are very hard-to-cut materials and due to their strong resistance to heat and oxidation, they are widely used in several industrial sectors, especially in the aerospace industry. The study in hand tends to focus on the tribological properties of Inconel 601 under different machining environment conditions such as dry, MQL, nano-MQL, and cryo. Surface roughness quality, power consumption, tool wear, and optical microscopic images of the cutting inserts were examined by providing cutting speeds of 60,80, and 100m/min, and feed rates of 0.08 and 0.12 mm/rev. The results of the experiments have shown that the smallest value of tool wear i.e., 92µm takes place in cryo cooling conditions. Similarly, the lowest value of surface roughness i.e., 0.37µm is observed in cryo. While the least total power consumption i.e., 1660W took place in cryo cooling.

The least power consumption with the smallest tool wear along with better surface quality for Inconel 601 was achieved under cryo environment machining conditions.

ÖZET

Nikel alaşımları, kesilmesi çok zor malzemelerdir ve ısıya ve oksidasyona karşı güçlü dirençleri nedeniyle, özellikle havacılık endüstrisi olmak üzere birçok endüstriyel sektörde yaygın olarak kullanılmaktadır. Eldeki çalışma, Inconel 601'in kuru, MQL, nano-MQL ve Kriyojenik gibi farklı işleme ortamı koşulları altında tribolojik özelliklerine odaklanma eğilimindedir. Kesici uçların yüzey pürüzlülük kalitesi, güç tüketimi, takım aşınması ve optik mikroskobik görüntüleri, 60,80 ve 100m/dak kesme hızları ve 0,08 ve 0,12 mm/dev ilerleme hızları sağlanarak incelenmiştir. Deneylerin sonuçları, en küçük takım aşınma değerinin yani 92µm'nin Kriyojenik soğutma koşullarında gerçekleştiğini göstermiştir. Benzer şekilde, en düşük yüzey pürüzlülüğü değeri yani 0.37µm Kriyojenik gözlenir. En az toplam güç tüketimi yani 1660W ise kriyo soğutmada gerçekleşmiştir. Inconel 601 için daha iyi yüzey kalitesi ve en küçük takım aşınması ile en az güç tüketimi, Kriyojenik ortam işleme koşullarında elde edildi.