Mekanik ve kimyasal yüzey işlemlerinin poliakrilik kauçuk ve EN10130 DC01 çeliği yapışmasına etkilerinin incelenmesi
Anaysis on effects of mechanical and chemical surface treatment on polyacrylic rubber and EN10130 DC01 steel bonding
Yazar: CEM GÜNSOY
Danışman: DOÇ. DR. EGEMEN AVCU
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Tez çalışmasında mekanik ve yüzey işlemlerinin, poliakrilik kauçuğunun EN10130 çeliğine yapışmasına olan etkilerini incelemek üzere 6 adet numune grubu belirlemiştir. Bunlar; 1) Sadece yağ alma, 2) Yağ alma ve kumlama, 3) Yağ alma ve bilyalı dövme, 4) Çinko fosfat kaplama, 5) Yağ alma, kumlama ve çinko fosfat kaplama, 6) Yağ alma, bilyalı dövme ve çinko fosfat kaplama' dır.
Numunelere yapışma testi uygulanmış ve yüzey morfolojilerinin analizi amacı ile ayrım yüzeyleri hem görsel olarak hem de SEM fotografları alınarak incelenmiştir. En yüksek kopma mukavemetleri bilyalı dövme ve kumlama işlemi sonrası çinko fosfat kaplanan 5. ve 6. grup numunelerde elde edilmiştir, ancak 5. grup numunelerde kopma testi sonrası yüzeylerde korozyon ile ilişkilendirilebilecek kararma gözlemlenmiştir. Bunu sadece çinko fosfat işlemine tabi tutulan numune grubu 4 izlemiştir. Bilyalı dövme işlemine tabi tutulan numune grubu 3 için 1. ve 2. grup numunelere göre daha iyi ancak numune grubu 4'e göre daha düşük maksimum kopma mukavemetleri izlenmiştir. 1. ve 2. grup numunelerin maksimum kopma mukavemetleri birbirine yakın değerlerdedir. Yüzeylerde aşındırıcı partikül gömülmesi tüm mekanik işlem görmüş numune gruplarında gözlemlenmiştir, ancak bilyalı dövme için daha az seviyededir.

Sonuçlar değerlendirildiğinde döner şaft keçesi imalatında sıklıkla kullanılan malzeme çifti olan poliakrilik kauçuk ve EN10130 DC01 çeliği için en uygun altlık yüzey hazırlığı olarak bilyalı dövme sonrası çinko fosfat yüzey kaplama önerilmektedir. Ekonomik avantajlarından dolayı alternatif olarak kumlama ve akabinde çinko fosfat yüzey kaplama kullanılabilir.

Abstract:
In the thesis study, 6 sample groups are defined in order to identify the effects of mechanical and chemical surface treatments on polyacrylic rubber to metal bonding. These are; 1) Only degreasing, 2) Degreasing and grit blasting, 3) Degreasing and shot peening, 4) Zinc phosphate coating, 5) Degreasing, grit blasting and zinc phosphate coating, 6) Degreasing, shot peening and zinc phosphate coating.
Samples are subjected to tensile test and separation surfaces are examined visually and by taking SEM images in order to analyze surface morphologies. The highest tensile strength observed with sample groups 5 and 6 which were zinc phosphated after grit blasting and shot peening, but for sample group 5 nigrescence is observed at surfaces after tensile test which can be linked with corrosion. This is followed by group 4 samples which were only zinc phosphated. Shot peened sample group 3 showed higher maximum tensile strengths than sample groups 1 and 2 but they were lower than group 4. Maximum tensile strengths are close for sample groups 1 and 2. Particle embedment at surfaces is observed for all mechanically treated sample groups, but the level of it is lower for shot peening process.
Based on the results, it is recommended to implement shot peening followed by zinc phosphating as subtrate surface preparation for polyacyrlic rubber and EN10130 steel used frequently in rotary shaft seal production. Grit blasting and zinc phosphating can be used based on economic advantages.