Akademik Veri Yönetim Sistemi
MALZEME TEKNOLOJİSİ VE TASARIM BİLİMLERİNE YENİ YAKLAŞIMLAR, Prof. Dr. Yusuf ŞAHİN,Dr. Öğr. Üye. Senai YALÇINKAYA, Editör, GÜVEN PLUS GRUP DANIŞMANLIK A.Ş. YAYINLARI, İstanbul, ss.192-220, 2021
Beyaz tabaka, bir
metalin tane yapısının son derece rafine olduğu mikro-yapısal bir durumdur. Metalik
malzemelerde dağlamaya direnen ve mikroskop altında özelliksiz ve beyaz görünen
sert malzeme tabakalarını ifade eder. Birçok araştırmacı tarafından
çeliklerdeki beyaz tabaka oluşumunun martenzitik faz dönüşümünden kaynaklandığı
sonucuna varılmıştır. Talaşlı imalat işlemlerinde beyaz tabaka oluşumunu
etkileyen, termal ve mekanik iki mekanizma vardır. Yüksek kesme hızlarında
beyaz tabaka oluşumunun öncelikle termal olarak indüklenen martenzitik faz
dönüşümünden kaynaklandığı, düşük ve orta kesme hızlarında ise dönüşüme mekanik
etkilerin baskın olduğu aşırı plastik deformasyonun indüklediği tane inceltme
mekanizmasının hâkim olduğu sonucuna varılmıştır. Özellikle agresif işleme
parametreleri uygulandığında veya aşınmış bir kesici takım kullanıldığında işlenmiş
parça yüzeylerinde beyaz tabaka meydana gelir. Talaşlı imalat işlemlerinde, kesici
takımdaki tedrici yan yüzey aşınması sonucu yükselen sıcaklık nedeniyle beyaz
tabaka kalınlığı artarken, artan takım aşınması ile işlenen yüzeyde çekme tipi
kalıntı gerilmeler meydana gelir. Genelde beyaz tabakalar yüzeyde çekme tipi
kalıntı gerilme içerirken, gerilmenin durumu yüzey-altında derine indikçe basma
tipi haline gelir. Proses kaynaklı beyaz katman, komponentin yorulma dayanımı ve
servis performansında, istenmeyen önemli değişikliklere yol açar. Çünkü işlenen
yüzeydeki çekme gerilmesi, yorulma çatlaklarının başlamasını teşvik ederken,
basma gerilmeleri bu çatlakların başlamasını ve ilerlemesini engeller. Yüzeyde
beyaz tabakası olan numunelerin beyaz tabakası olmayanlara göre ortalama 7 kat
daha kısa ömre sahip olduğu bildirilmiştir.
Diğer yandan bazı araştırmacılara göre, beyaz tabakanın yorulma
mukavemeti üzerinde önemli bir etkisi yoktur, ancak zararlı olan işlenmiş yüzey
üzerindeki kalıntı gerilmelerdir. Beyaz tabaka oluşumunun sebebi konusunda
değişik öneriler olmasına rağmen sorun tam olarak anlaşılmadığından daha fazla çalışma
ve literatür incelemesi, bu karmaşık durumu netleştirmeye yardımcı olacaktır.