Gri dökme demirlerin grafit yapısal özelliklerinin ağır ticari araçlarda kullanılan fren diski karakteristiklerine etkisi
The effect of graphite structural properties of gray cast iron on brake disc characteristics which is used in heavy commercial vehicles
Yazar: ZİYA AVCI
Danışman: PROF. DR. UĞUR MALAYOĞLU
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Aşınma = Wear ; Dökme demir = Cast iron ; Fren sistemleri = Brake systems ; Lamel grafitli dökme demirler = Lamellar graphite cast irons ; Performans = Performance

Özet:
Bu çalışmada, disk frenlerde kullanılan rotor parçasının aynı ortam koşullarında üretilmiş grafit tipi ve boyutu dışında tüm özellikleri aynı olacak şekilde dökülmüş lamel grafitli dökme demir numunelerinin sertlik, işlenebilirlik, aşınma ve fren performansı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Hazırlanan numuneler ile gerekli malzeme testleri yapıldıktan sonra parçadan pin-on disk testi yapılmıştır. Bu test sonucunda diskteki aşınma A numunesinde 6.2mg olurken B numunesinde 16.92mg olarak gerçekleşmiştir. Takım ucu sarfiyatına etkisini görebilmek için her iki numuneden 160'ar adet parça işlenmiştir. Tezgah frekansı(0,35 mm/dk), devir(550 dev/dk) ve kullanılan takım(CNMA120412). A numunesinde 10 parçada bir takım ucunda körelme olup parçada kopmalar meydana gelirken B numunesinde 20 parçada bir bu durum meydana gelmiştir. A ve B numunesinden 1'er adet parça performans ve aşında testinin kontrolünün yapılacağı dyno testi için hazırlanmıştır. ISO26865 standardı fren performanslarını çeşitli araç hızı frenleme basıncı ve sıcaklığı kombinasyonlarında incelemektedir. Deney sırasında girdi olarak tanımlanan bu değişkenlerin yanında çıktı olarak fren torku kaydedilmiştir. A ve B numuneleri arasında %10'un altında fark görülmüştür. ISO26866 standardı frende diskinde meydana gelen aşınmayı çeşitli araç hızı, frenleme sayısı ve sıcaklığı kombinasyonlarında incelemektedir. Deney sırasında girdi olarak tanımlanan bu değişkenlerin yanında çıktı olarak balata ve diskteki kalınlık ve ağırlık farkları kaydedilmiştir. A numunesinde disk aşınması daha az olurken balatadaki aşınma daha fazla olmuştur.

Anahtar kelimeler: Fren diski, aşınma, lamel grafitli dökme demir, performans testi, dyno testleri, işleme

Abstract:
In this study, the effects of lamellar graphite cast iron samples, which were cast in such a way that all properties of the rotor part used in disc brakes were produced under the same ambient conditions, except for the graphite type and size, on the hardness, machinability, wear and brake performance were inspected. After the necessary material tests were done with the prepared samples, the sample was taken from the part for pin-on disc test. As a result of this test, the wear of A samples is 6.2mg and the wear of B sample is 16.92mg are founded.
In order to see the effect on tool tip consumption, 160 pieces of each of the two samples were machined. Machine frequency (0.35 mm/dk), period (550 dev/dk) and used tool (CNMA120412). While there was blunting at the tip of the tool in 10 pieces in the A sample and ruptures occurred in the piece, this situation occurred once in 20 pieces in the B sample. 1 piece of each of the A and B samples has been prepared for the dyno test, in which the performance and wear test will be checked.
The ISO26865 standard was examined braking performances at various combinations of vehicle speed, braking pressure and temperature. Besides these variables, which were defined as inputs during the experiment, brake torque was recorded as output. There was less than 10% difference between A and B samples. The ISO26866 standard examines the wear of the brake disc at various combinations of vehicle speed, braking number and temperature. In addition to these variables, which were defined as inputs during the experiment, the thickness and weight differences in the pad and disc were recorded as output. In the A sample, the disc wear is less, while wear on the lining is higher.

Keywords: lamellar graphite cast iron, brake disk, wear, performance test, machining, dyno tests