Otomotiv supap gayd ve bagalarında kullanılan çeliklerin mikroyapı, mekanik özellikler ve aşınma direncinin incelenmesi
Investigation of microstructure, mechanical properties and wear resistance of automotive valve guide and seat steels
Yazar: EMRE ATAKAN MERİÇ
Danışman: YRD. DOÇ. SELİM YILDIRIM
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Sürtünme aşınması = Abrasive wear

Özet:
Günümüzde, gerek çevresel faktörler gerekse ekonomik sebeplerle otomotivde LPG (sıvılaştırılmış petrol gazı) ve CNG (sıkıştırılmış doğalgaz) yakıtları, benzine ve dizel yakıtına göre daha tercih edilebilirdir. İçten yanmalı motorlarda yakıt olarak CNG veya LPG kullanıldığı zaman supap gayd ve bagalarında meydana gelen aşınma, yakıt olarak benzin veya dizel yakıtı kullanıldığı durumdan daha fazladır. Dolayısıyla, otomotiv supap gayd ve bagalarında kullanılan çeliklerin mekanik özelliklerinin ve bilhassa aşınma dirençlerinin geliştirilmesi büyük bir önem arz etmektedir. Bu çalışmada, benzin veya dizel yakıtı kullanarak çalışan motorların supap gayd ve bagaları için üretilmiş çelik ile LPG veya CNG kullanarak çalışan motorların supap gayd ve bagaları için üretilmiş çeliğin küreselleştirme, su verme ve temperleme ısıl işlemleri sonucu mekanik özelliklerinin ve aşınma dirençlerinin değişimi incelenmiştir. Bu amaçla, değişik ısıl işlemlere tabi tutulmuş bu iki çeliğin metalografik incelemeleri yapılmış, ısıl işlemlere bağlı olarak sertliklerindeki değişimler ölçülmüş, çekme ve darbe deneyleri yapılarak farklı mekanik özellikleri saptanmıştır. Ardından, çeşitli ısıl işlem durumlarındaki bu çelikler iki elemanlı abrasif aşınma deneylerine tabi tutulmuş ve aşınma dirençleri hesaplanarak aşınma davranışları tespit edilmiştir. Bu çalışma sonucu her iki tür çelik için de küreselleştirme ısıl işlemi ile optimum mekanik özelliklerin elde edilebileceği ortaya konmuştur.

Abstract:
In automotive industry, LPG (liquefied petroleum gas) and CNG (compressed natural gas) are nowadays more preferable than gasoline and diesel fuel in terms of both environmental factors and economic reasons. The amount of wear that occurs on valve guides and valve seats when CNG or LPG is used, is more than the amount of wear that occurs when gasoline or diesel fuel is used in internal combustion engines. Therefore, it is crucial to improve mechanical properties and especially wear resistance of the steels for automotive valve guides and seats. In this study, with certain heat treatments (i.e. spheroidization, quenching and tempering), the changes in mechanical properties and wear resistance were examined for the steel manufactured for the valve guides and seats of gasoline or diesel engines, and for the steel manufactured for the valve guides and seats of LPG or CNG engines. Accordingly, for the steels each of which was individually subjected to one or multiple heat treatments, metallographic examinations were carried out, changes in hardness depending on heat treatment were measured, and different mechanical properties were determined by carrying out tensile and impact tests. Thereafter, two-body abrasive wear tests were carried out on the different heat-treated steels, and the wear behaviors of them were determined by evaluating wear resistance. Ultimately, it is found that optimal mechanical properties can be obtained for the both types of the steels by means of spheroidization.