Pulluk uç demirlerinde kullanılan borlanmış aısı 1050 çeliği ile aısı 1020 çeliğinin aşınma ve bazı mekanik özellikler yönünden karşılaştırılması
A comparison of the wear and mechanical properties of the boronized aisi 1050 and aisi 1020 steels used for plowshares
Yazar: SAVAŞ ŞENAY
Danışman: PROF. DR. REFİK POLAT
Karabük Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu araştırmada birincil toprak işlemede pulluk uç demiri olarak kullanılan yüzeyi borlanmış AISI 1050 çeliği ile AISI 1020 çeliğinin yüzey sertlik, çentikli darbe dayanımları ve abrasif aşınma dayanımları incelenmiştir. Araştırmada kullanılan pulluk uç demirlerinde kullanılan borlanmış AISI 1050 çeliği ile AISI 1020 çeliğinin aşınma testleri ve çentikli darbe dayanım testleri denemelerde kullanılan cihaza ve malzemeye bağlı olarak her bir deney için 3 tekerrürlü olmak üzere deney numunesi hazırlanmıştır. Aşınma deneyleri üç?er kez tekrarlanmış ve aritmetik ortalamaları alınarak değerlendirilmiştir. Her numunenin ilk ağırlıkları birbirinden farklı olduğundan aynı cins malzeme türü içinde karşılaştırmanın daha kolay yapılabilmesi için ağırlık kayıpları, ilk ağırlığa göre her tur sonundaki yüzde ağırlık kaybı cinsinden tanımlanmıştır? (Er ve Par, 2004). Pulluk uç demirlerinde kullanılan borlanmış AISI 1050 çeliği ile AISI 1020 çeliğinin çekme, basma, kopma ve eğme  
deneyleri 50 ton kapasiteli ALŞA marka üniversal çekme cihazında gerçekleştirilmiştir. Pulluk uç demirlerinde kullanılan borlanmış AISI 1050 çeliği ile AISI 1020 çeliğinin uygulanan çentikli darbe dayanım testleri için 300 JOULE enerjili Alşa marka darbe-çentik cihazı kullanılmıştır. Aşınma deneylerinde AISI 1020 çeliğinin aşınma dayanımı ölçümlerinde numunenin ilk ağırlığı 53,45 g iken 1000 tur sonunda numune ağırlığı 51,86 g ve 2000 tur sonunda ise 49,81 g olarak bulunmuştur. Aşınma deneyleri pulluk uç demirlerinde kullanılan borlanmış AISI 1050 çeliğinin aşınma dayanımı ölçümlerinde numunenin ilk ağırlığı 55,24 g. iken 1000 tur sonunda numune ağırlığı 54,46 g ve 2000 tur sonunda ise 53,14 g olarak tespit edilmiştir. Aşınma deney sonucunda toplam değişim % 3, 80 olarak tespit edilmiştir. AISI 1020 çeliğinde ise bu değişim % 6,81 olarak tespit edilmiştir. Çentik darbe deneyleri sonucunda pulluk uç demirlerinde kullanılan borlanmış AISI 1050 çeliğinin çentik darbe dayanımı 63,84 J olarak bulunurken AISI 1020 çeliğinin çentik darbe dayanımı 43,27 J olarak tespit edilmiştir. Çekme, basma ve kopma dayanımı deney sonucunda pulluk uç demirlerinde kullanılan borlanmış AISI 1050 çeliğinin çekme, kopma ve basma dayanımı sırasıyla 251 MPA, 251 MPA ve 958 MPA olarak bulunmuştur. Bunun yanında AISI 1020 çeliğinin çekme, kopma ve basma dayanımı sırasıyla 234 MPA, 234 MPA ve 902 MPA olarak tespit edilmiştir. Sertlik ölçüm deneyleri sonucunda pulluk uç demirlerinde kullanılan borlanmış AISI 1050 çeliğinin sertlik dayanımı 168.08 HBW olarak bulunurken AISI 1020 çeliğinin çentik darbe dayanımı 155.4 HBW olarak tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, the surface hardness, notched impact test and abrasive wear resistance of the surface boronized AISI 1050 and AISI 1020 without any surface boronization were investigated, which are used as a plowshare. The abrasive wear and notched impact test of the surface boronized plowshare and AISI 1020 steel without boronization were repeated for 3 times for each test. Three abrasive wear experiments were carried out and the arithmetic average of the tests were evaluated. Since the weight of each specimen is different, the weight loss is calculated based on the initial weights in terms of percentage of weight loss (Er and Par, 2004). The tensile, compression, fracture and bending tests of surface boronized plowshare and the AISI 1020 steel was conducted by 50 tons ALSA universal tensile test machine. For the notched impact tests of the surface boronized plowshare and AISI 1050 steel, 300 J ALSA notched-impact test machine was used. The abrasive wear tests showed 
 that the weight of the AISI 1020 steel was reduced from 53.45 g to 51.86 and 49.21 g after 1000 and 2000 cycles, respectively. The weight of the plowshare made of boronized AISI 1050 was decreased from 55.24 g to 54.46 and 53.14 g after 1000 and 2000 cycles. The total change was obtained as 3.8% after the abrasive wear tests, however, the change is noted as 6.81% for the AISI 1020 steel without boronization. The notched impact test results of AISI 1050 steel without boronization, which isused for plowshares, is 63.84 J, whereas, it is 43.27 J for AISI 1020 without boroniztion. The tension, fracture and compression strength of boronized AISI 1050, which is used for plowshare, are 251, 251 and 958 MPa, respectively, whereas, the tension, fracture and compression strength of boronized AISI 1020, which is used for plowshare, are 234, 234 and 902 MPa, respectively.  The hardness of AISI 1050 and AISI 1020 steels without boronization that used for plowhare were obtained as 168.08 and 155.4 HBW, respectively.