Çeliklerde soğuk haddeleme öncesi yüzey tufalının giderilmesinde kuru buz püskürtme, yaş ve kuru kumlama yöntemlerinin incelenmesi
Investigation of dry ice blasting, wet and dry sandblasting methods for removing of surface scale before cold rolling of steels
Yazar: MEHMET UÇKAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ERSİN ASIM GÜVEN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Dekapaj = Pickling ; Kumlama = Sanding ; Kuru buz = Dry ice ; Püskürtme yöntemi = Spraying method ; İndirgeme = Reduction

Özet:
Sıcak haddelenmiş metal yüzeyinde oluşan tufal tabakası soğuk haddeleme ve haddeleme sonrası kaplama işlemleri için kabul edilemez bir kabuktur. Bu nedenle soğuk haddeleme öncesi metal malzeme yüzeylerinin tufal tabakasından arındırılması gerekmektedir. Endüstriyel tesislerde metal yüzeyden tufal tabakasının giderilmesi kimyasal ya da elektrokimyasal bir işlem olup, bu işlem asitleme hatlarında gerçekleştirilmektedir. 

Metal yüzeylerin asit tanklarında belirli bir sıcaklık ve derişimdeki kimyasal asit ile yüzeylerinin temizlenmesi anlamına gelen asitleme işlemi hem işletme zorlukları ve artan maliyetler hem de çevre mevzuatları açısından zor bir süreçtir. Bu zorluklar, asitleme işlemine alternatif yöntem geliştirme ihtiyacını ortaya çıkarmaktadır. Yapılan incelemeler, gaz indirgeme ve yaş kumlama yöntemlerinin bu ihtiyaç doğrultusunda geliştirildiğini göstermektedir. Her ne kadar bu yöntemlerin asitleme işleminin yerini tamamen alamamış oldukları bilinse de uygulama sonuçlarına dair makaleler ve test raporları incelendiğinde, tufal giderme işleminde, başarılı oldukları görülmektedir. 

Bu çalışmada öncelikle, asitleme işlemi ve bu işleme alternatif olarak geliştirilen gaz indirgeme ve yaş kumlama yöntemleri hakkında literatür taraması yapılmıştır. Daha sonra, asitleme işlemine alternatif bir yöntem olacağı düşünülen kuru buz püskürtme yöntemi araştırılmıştır. Son olarak, farklı kalınlık ve malzeme kalitesine sahip numuneler üzerine kuru buz püskürtme işlemi, yaş ve kuru kumlama işlemi farklı parametreler altında uygulanmıştır. Uygulama işlemlerinin sonuçları, numunelerden alınan yüzey topografyaları ve kesit mikroyapı görüntüleri ışığında incelenerek raporlanmıştır.

Abstract:
The oxide scale formed on the surface of the hot rolled metal is an unacceptable layer for cold rolling and coating processes. For this reason, oxide scale layer on the metal surfaces must be removed before cold rolling process. Removing of the scale layer from the metal surface in industrial facilities is a chemical or electrochemical process and this process is carried out on pickling lines. 

The pickling process, which means cleaning the surfaces of metal in acid tanks with chemical acid at a certain temperature and concentration, is a difficult process in terms of both operating and environmental regulations. Developing an alternative method to the pickling process is needed due to these difficulties. The investigations indicate that gas reduction and wet blasting methods have been developed because of this need. Although it is known that these methods have not completely replaced the pickling process, they are successful in the descaling process according to the some articles and test reports. 

In this study, first of all, a literature review was conducted on the pickling process and methods developed as an alternative to this process, i.e. the gas reduction and wet blasting. Then, dry ice blasting method, which is thought to be an alternative method to pickling, was investigated. Finally, dry ice blasting, wet and dry sandblasting methods were applied on samples which have different thickness and material quality under different parameters. The results of the applications were examined and reported according to the cross-sectional microstructure images and surface roughness topographies which are taken from the samples.