Dual fazlı çeliklerin erozif aşınma davranışlarının incelenmesi
Investigation of erosive wear behavior of dual phase steels
Yazar: İREM ÖZGE AKPINAR
Danışman: PROF. DR. TAMER SINMAZÇELİK
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Aşınma = Wear ; Eroziv aşınma = Erosive wear ; Katı partikül erozyonu = Solid particle erosion ; Yüzey topolojisi = Surface topology ; Çift fazlı çelik = Dual phase steel

Özet:
Katı partikül erozyonu, basınçlı hava yardımıyla hızlandırılan aşındırıcı partiküllerin
hedef malzeme yüzeyine uyguladığı tekrarlı darbeyle yüzeyde önemli derecede
malzeme kaybına sebep olan bir hasar sürecidir. Bu çalışmada dayanım değerleri farklı olan DP980 ve DP1180 dual fazlı çeliklerin erozif aşınma miktarına, farklı erozyon parametrelerinin etkisi incelenmiştir. Ayrıca Ereğli Demir ve Çelik Fabrikası'nın derin çekmede kullanılan 6224 kodlu sac
malzemesi de aynı parametreler altında test edilerek farklı mekanik özelliklere sahip
malzemelerin mekanik özelliklerinin erozif aşınma üzerindeki etkisi de deneysel olarak
incelenmiştir. Erozif aşınma testleri Reflot FP 120 (Fepa standartı= 90- 125 µm) beyaz
kaynaşmış Al2O3 aşındırıcı kullanılarak oda sıcaklığında gerçekleştirilmiş olup erozyon
parametrelerinin etkisini incelemek için farklı basınçlarda (1 bar, 2 bar), farklı partikül
çarpma açılarında (15°, 30°, 45°, 60°, 75°, 90°), farklı maruz kalma sürelerinde (10 s,
20 s, 30 s), nozul ile hedef malzeme arasındaki mesafe 20 mm olarak sabit tutularak
ASTM G76 standartına uygun olarak gerçekleştirilmiştir. Malzemelerin aşındırılmadan
önceki ve aşındırıldıktan sonraki ağırlıkları ölçülüp meydana gelen ağırlık kaybının,
gönderilen aşındırıcının ağırlığına oranıyla erozyon oranı elde edilmiştir.
Deney sonuçlarına göre 6224, DP980 ve DP1180 çeliklerinin genellikle 15°- 30°'de
maksimum erozyona uğraması dolayısıyla tüm malzemelerin sünek aşınma davranışı
sergilediğine ve genel olarak basıncın artmasıyla erozyon oranı artarken maruz kalma
süresinin artmasıyla aşınmanın ve gönderilen toplam aşındırıcı miktarının artmaya
devam etmesi sebebiyle erozyon oranı değerinin sabit kaldığına ulaşılmıştır. Mekanik
özellikleri DP1180> DP980> 6224 şeklinde sıralanan çeliklerin erozyon oranları
ER DP980> ER 6224> ER DP1180 şeklinde olup 6224 malzemesi en düşük mukavemet
değerlerine sahip olmasına rağmen dual fazlı çeliklerin arasında bir erozyon oranı
sergilediği için erozif aşınmanın malzemelerin mekanik özelliklerinden bağımsız
olduğuna ulaşılmıştır.

Abstract:
Solid particle erosion is a damage process that causes significant mass loss on the surface with the repeated impact of abrasive particles accelerated by compressed air to the target material surface. In this study, the effects of different erosion parameters on the amount of erosive wear of DP980 and DP1180 dual-phase steels with different strength values were investigated. In addition, the 6224 coded sheet material used in deep drawing of Ereğli Iron and Steel Factory was also tested under the same parameters and the effect of mechanical properties of materials with different mechanical properties on erosive wear was investigated experimentally. The erosive wear tests were carried out at room temperature using Reflot FP 120 (Fepa standard= 90- 125 µm) white molten Al2O3 abrasive at different pressures (1 bar, 2 bar), different particle impact angles (15°, 30°, 45°, 60°, 75°, 90°), at different exposure times (10 s, 20 s, 30 s), keeping the distance between the nozzle and the target material constant as 20 mm, in accordance with the ASTM G76 standard. Erosion rate was obtained by measuring the masses of the materials before and after being eroded and the ratio of the resulting mass loss to the mass of the abrasive sent. According to the test results, 6224, DP980 and DP1180 steels generally show ductile wear behavior due to maximum erosion at 15°-30°. In general the erosion rate increases with increasing pressure. The wear and the total amount of sent abrasive continued to increase with increasing exposure time. For this reason, it was found that the erosion rate value remained constant. Mechanical properties of steels listed as DP1180> DP980> 6224, the erosion rates are ERDP980> ER6224> ERDP1180, and it has been found that erosive wear is independent of the mechanical properties of the materials, because 6224 material has the lowest strength values but exhibits an erosion rate among dual-phase steels.