Çelik malzemelere uygulanan Q-P ısıl işleminin aşınma özelliklerine etkisi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MERVE ŞEHNAZ İŞYARLAR

Danışman: FERHAT GÜL

Özet:

Bu çalışmada, 4140 orta karbonlu Cr-Mo çelik numunelere uygulanan yenilikçi su verme-ayrıştırma (Quenching-Partitioning, Q-P) ısıl işlemi ile klasik su verme-temperleme (Quenching-Tempering, Q-T) ısıl işleminin, aşınma davranışı üzerine etkileri incelenmiştir. Yaklaşık 885 ºC’ de östenitleme işleminden sonra Q-P ısıl işlemi için 8 numuneye, farklı ilk su verme (250 ve 280 ºC), farklı ayrıştırma sıcaklıkları (350 ve 450 ºC) ve süre (10 ve 100 saniye) değişkenleri uygulanmıştır. Diğer bir numune, 885 ºC’ de östenitlenerek oda sıcaklığına su verme işleminden sonra yaklaşık 555 ºC’ de 1 saat temperlenmiştir. Isıl işlemlerden sonra numunelere aşınma test yöntemi olan ball-on-disc yöntemi kullanılarak numunelerin kayma mesafesi boyunca sürtünme katsayılarındaki değişimler kaydedilmiştir. Sürtünme katsayısı değerlerinin yanında, profilometre analizleri ile aşınma iz profilleri tespit edilerek hacimsel aşınma kaybı değerleri belirlenmiştir. Bunlara ek olarak, optik mikroskop, Taramalı Elektron Mikroskop (SEM), Elektron Dağılım Spektrometre (EDS) ve X-Işını Kırınım (XRD) yöntemleri kullanılarak numunelere uygulanan ısıl işlem etkilerinin mikroyapı analizleri yapılmış ve numunelerin sertlik değerleri Brinell Sertlik yöntemi ile belirlenmiştir. Ayrıca aşınma yüzeylerinin Rockwell C sertlik değerleri belirlenerek ısıl işlemlerin deformasyon sertleşmesi özelikleri değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda, en düşük hacimsel aşınma kaybı değerine sahip QP3 numunesinin, aşınma süresince sertliğinin arttığı ve kademeli olarak sürtünme katsayısı değerinin düştüğü belirlenmiştir. Aşınma yüzeyleri, aşınma kayıpları ve deformasyon sertleşmesi sonuçları değerlendirmesi sonucunda genel olarak Q-P ısıl işleminin, Q-T ısıl işlemine göre daha iyi aşınma özellikleri gösterdiği sonucuna varılmıştır