Lazerle sertleştirme yöntemiyle demiryolu raylarının mantarının mekanik özelliklerinin geliştirilmesi
Improvement of mechanical properties of head of railway rails by laser hardening method
Yazar: OZAN YAZICI
Danışman: PROF. DR. SUAT YILMAZ ; YRD. DOÇ. DR. SELİM YILDIRIM
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Demiryolu taşımacılığı hem yolcu hem de yük taşımacılığı açısından ulaştırma modlarından en önemlilerinden bir tanesidir. Özellikle şehir içi taşımacılığında (intercity transportation) taşıyabileceği yüksek yolcu sayısı, kısa sürelerde bu taşımanın güvenli bir şekilde gerçekleştirilebilmesi, hatların elektrifikasyonlu olması nedeniyle düşük enerji tüketimi bu taşıma modunun diğer taşıma modlarına göre üstünlükleri olarak söylenebilir. Demiryollarına ilgi gün geçtikçe tüm dünyada artmakta ve buna paralel olarak demiryolu ağları genişlemektedir. Demiryollarının kullanımının artması ile birlikte dingil basıncı, trafik yoğunluğu ve ulaşılan hızlar da artmakta bu durumlar ise hem demiryolu altyapısını hem de üstyapısını oluşturan malzemelerin daha yüksek performans göstermesi gereksinimini doğurmaktadır. Raylar demiryolu üstyapısını oluşturan elemanların başında gelmekte olup demiryollarındaki çeken ve çekilen araçların tekerlekleri ile doğrudan temas halindedirler. Rayların tekerlekler ile temas etmesi neticesinde ray yüzeyinde bazı ray hasar sorunları ortaya çıkmaktadır. Örneğin aşınma ve temas yorulması raylarda görülen en önemli sorunların başında gelmektedir. Rayların mantar kısımlarının mekanik özelliklerini geliştirerek, bu hasarların oluşumunu azaltma ve ortaya çıkma sürelerini geciktirerek ray ömürlerini uzatabilmek hedeflenmektedir. Raylarda görülen hasarlar en yüksek oranda ray mantarı denilen kısımda ortaya çıktığından ray mantarının mekanik özelliklerinin geliştirilmesi önem arz etmektedir. 
Bu çalışmamız yüksek güçlü diyot lazer uygulaması ile yüzey sertleştirme işleminin R260 kalitesindeki rayların mekanik özelliklerine olan etkisini ve işlenmemiş R260 kalitedeki raylarla mukayesesini içermektedir.

Abstract:
Railway transportation is one of the most important transport modes and especially it becomes more of an issue in the intercity transportation. Compared to the other transportation modes this transportation mode has some superiorities such as, more passenger and freight capacity, less transportation times in safe, less energy consumption etc. The tendency of usage of railway increases day by day and this situation provides the improvement of railway networks.  Along with the increase in the use of railways, axle load, traffic density and speeds increase and these factors necessitates that the materials constituting both the railway infrastructure and the superstructure should show better performance. Rails are the leading components constituting railway superstructure and they are directly in contact with the wheels of rolling stocks. As the rails come into contact with the wheels, some rail damage problems arise on the rail surface. Wear and contact fatigue are the most important problems on the rails. It is one of the most important aims in the railway sector is to improve the mechanical properties of the frail head, to reduce the occurrence of these damages and to delay the emergence times in order to extend the rail lifetime. That is why it is important to improve the mechanical properties of the rail heads as the damage is most likely to occur in this region.
This study includes the effect of surface hardening on the mechanical properties of R260 grade rails with the application of high power diode laser and the comparison with untreated R260 rails.