Katı çözeltiyle güçlendirilmiş ferritik küresel dökme demirlerin aşınma direncinin incelenmesi
Effect on wear behavior of solid solution strengthened ferritic cast iron
Yazar: BATUHAN ÖZUSTA
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HARUN ÇUĞ
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Küresel Dökme demirlerin yeni malzemesi olan Katı Çözelti ile güçlendirilmiş Ferritik Küresel Grafitli Dökme Demirlerin yüksek dayanım, kolay ergitme ve katma değeri yüksek bir malzeme olduğu için tercih edilmektedir. Katı Çözelti ile Güçlendirişmiş Ferritik Küresel Grafitli Dökme Demirlerin aşınma direncinde sergilediği özellikleri endüstriyel makine parçalarının üretiminde büyük bir rol almaktadır. Bu çalışmada EN-GJS-600-10, EN-GJS-600-3 ve EN-GJS-450-18 kalitedeki küresel dökme demirlerin aşınma dirençleri incelenmiştir. Kullanılacak numuneler EN 1563 standardına uygun bir şekilde çekme, darbe ve aşınma testi numunesi şeklinde hazırlanmıştır. İçyapı görüntüleri optik mikroskop kullanılarak standartlara uygun şekilde uygulanmıştır. Hazırlanan deney numunelerine çekme, darbe ve sertlik testi yapılmıştır. Aşınma deneyleri 20 N ve 40 N yükler altında gerçekleşip aşınma mesafesi 1,5m olarak belirlenmiştir. Bununla beraber aşınma deneyleri öncesi ve sonrası yüzeyler stero mikroskop, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve kimyasal analiz incelenmesi X-Işını kırınım yöntemiyle (XRD) uygulanmıştır.

Yapılan çalışmada katı çözelti ile güçlendirilmiş küresel dökme demirin içerisindeki yüksek miktardaki silisyum miktarının mekanik özellikleri iyileştirdiği görülmüştür. Yapıda perlit yapısının olmaması, perlit yapısından oluşacak süneklik kaybını engellemiş olacaktır. Bu nedenle Katı Çözelti ile güçlendirilmiş Ferritik Küresel Dökme Demirlerde dayanım 600 MPa değerine çıktığında bile uzamanın %10 seviyesine çıktığını tespit etmekteyiz. Aşınma direnci incelendiğinde Geleneksel Küresel Dökme Demirlerin Yeni Nesil Küresel Dökme demirlere göre daha yüksek oranda aşınmaya karşı direnç gösterdiği tespit edilmiştir.

Abstract:
Solid Solution Strengthened Ferritic Cast Iron which is the new material of ductile cast irons is preferred because it is a material with high strength, easy melting and high added value. Solid Solution Strengthened Ferritic Cast Iron acts an important role in the production of industrial machine parts. In this study, the abrasion resistance of EN-GJS-600-10, EN-GJS-600-3 and EN-GJS-450-18 quality spheroidal cast irons were investigated. The samples to be used were prepared as tensile, impact and wear test samples in accordance with the EN 1563 standard. Internal structure images were applied in accordance with the standards by using an optical microscope. Tensile, impact and hardness tests were performed on the prepared test samples. Abrasion test that made to used 20 N and 40 N weight, choice 1,5m wear distance. 
In addition, before and after abrasion tests, surfaces were applied by stereo microscope, scanning electron microscope (SEM) and chemical analysis by X-Ray diffraction method (XRD).
In the study, it was seen that the high amount of silicon in the ductile cast iron reinforced with solid solution improved the mechanical properties. The absence of a pearlite structure in the structure will prevent the loss of ductility that will occur from the pearlite structure. For this reason, we find that elongation reaches 10% level even when the strength reaches 600 MPa in Solid Solution Strengthened Ferritic Cast Iron. It is determined that Tradition Spheroidal Cast Iron highest have than The Solid Solution Ferritic Cast Iron.