Bilyeleme yöntemiyle şekillendirilmiş çelik boruların aşınma davranışları ve mekanik özelliklerinin deneysel incelenmesi
Experimental investigation of wear behavior and mechanical properties of ballised steel pipes
Yazar: MUSA ÖZYAMAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. AHMET CAN
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, otomotiv, havacılık ve özellikle savunma sanayi içerisinde yer alan av tüfeği imalatı sektöründe, tüfek namlularının imalatında kullanılan AISI 4140 çelik malzemesi araştırma konusu olarak seçilmiştir. 
Literatürde "Ballising-Bilyeleme"  olarak adlandırılan soğuk plastik şekillendirmenin malzeme üzerinde oluşturduğu kalıcı ölçüsel değişimler, yüzey pürüzlülüğü, mikrosertlik ve buna bağlı değişen aşınma davranışı etkisi incelenmiştir. Bu sebeple ezerek parlatma yöntemlerinden biri olan bilyeleme (ballising) işlemi malzemeye bitirici proses olarak uygulanmıştır. Farklı başlangıç iç çaplarına sahip numunelere bilyeleme işlemi uygulanmıştır. Uygulama sonunda bilyeleme işleminin malzemenin yüzey pürüzlülüğüne, yüzey sertliğine, iç ve dış çap ölçülerine ve aşınma davranışına etkisi incelenmiştir.
Aşınma deneyi olarak numunelere erozyon aşınması yapılmıştır. Deney tesisatı olarak ASTM G76-95 standart test metoduyla uyumlu olacak şekilde özel olarak tasarlanmış düzenek kullanılmıştır. Deneyler belli bir çarpma açısı ve hızı altında, kuru ve basınçlı hava ile aşındırıcı SiC partiküllerin numune yüzeylerine çarptırılması ile yapılmıştır. Deneyler sonunda aşınmanın etkisini belirlemek için numunelerin ağırlık kayıpları ölçülmüştür. Yapılan bilyeleme işleminin oluşturduğu plastik deformasyon miktarı arttıkça mikrosertlik değerlerinin arttığı buna bağlı olarak aşınma miktarının azaldığı belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, AISI 4140 steel material which is used in automotive, aviation and especially production of rifle barrels in hunting gun manufacturing sector in defense industry was chosen as research subject.
Permanent dimensional changes, surface roughness, micro-hardness and relatively changed wear behavior in material due to cold forming which is called as "ballising" in literature was investigated. Because of that, ballising process which is one of the compressive burnishing methods was applied on the material as finishing process. A number of samples which have different inner starting diameters were prepared for the ballising process. At the end of the application, effects of ballising process on surface roughness, surface hardness, inner and outer diameter sizes and wear behavior were investigated. 
Erosive wear tests on samples were conducted as wear experiment. A specially designed rig in accordance with ASTM G 76-95 standard testing method was used. Experiments were carried out by blasting of erosive SiC particles to the surfaces of the samples with dry and pressurized dragging air under a constant angle and impact velocity. After the experiments, in order to evaluate the effects of wear, the weight losses of the samples were measured. It is observed that with the increase of the plastic deformation due to applied ballising process, micro hardness increased, as a result wear amount decreased.