Madencilik sektörüne yönelik çelik, polimer ve seramik içerikli hibrit aşınma plakalarının geliştirilmesi ve saha uygulamaları
Development and field applications of steel, polymer and ceramic hybrid wear liners for mining industry
Yazar: TUĞÇE DOKUZ
Danışman: PROF. DR. GENÇAĞA PÜRÇEK
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Metal matrisli kompozitler = Metal matrix composites ; Polimer kompozitler = Polymer composites ; Seramik kompozitler = Ceramic composites ; Sürtünme aşınması = Abrasive wear ; Yüzey aşınması = Surface wear

Özet:
Bu çalışmada madencilik sektöründe kullanılan ekipmanların aşınma bölgelerine kaplanan çelik esaslı aşınma plakalarına alternatif olarak hibrit aşınma plakaları tasarlanmıştır. Hardox 450 ve Hardox 500 malzemeleri referans aşınma plakası olarak seçilmiştir. Bu çelik plakalar alümina ve alümina katkılı neopren malzemeler ile kombinlenerek hibrit aşınma plakaları geliştirilmiştir. Aşınma plakalarının aşınma performanslarını karşılaştırmak için laboratuvar ve saha koşullarında darbeli abrazif aşınma testleri gerçekleştirilmiştir. Laboratuvar testlerinde aşındırıcı malzeme olarak doğal çakıl taşı ve bakır-çinko cevheri, saha testlerinde ise farin malzemesi, bakır ve bakır-çinko cevherleri kullanılmıştır. Yapılan laboratuvar test sonuçlarına göre aktarım elemanlarında doğal çakıl taşı ve bakır-çinko cevheri için sırasıyla Hardox 500 ve Hardox 450 + alümina katkılı neopren aşınma plakaları kullanımının uygun olduğu tespit edilmiştir. Saha testi sonuçlarına göre ise aktarım elemanlarında farin malzemesi ve bakır cevheri için Hardox 450 + alümina, bakır-çinko cevheri için Hardox 450 + alümina + neopren aşınma plakası kullanımının uygun olduğu tespit edilmiştir. Laboratuvar ve saha testleri, her malzemenin aşınma türü ve şiddetinin farklılık sergilediğini göstermiştir. Elde edilen sonuçlar malzeme özelliklerine ve gözlemlere dayandırılarak açıklanmıştır.

Abstract:
In this study, hybrid wear liners were designed as alternatives to steel-based wear plates used in the mining sector. Hardox 450 and Hardox 500 materials were selected as the reference wear liners. These steel plates were combined with alumina and alumina-modified neoprene materials to develop hybrid wear liners. Impact abrasive wear tests were conducted in laboratory and field conditions to compare the wear performance of the wear plates. Natural gravel and copper-zinc ore were used as abrasive materials in the laboratory tests, while raw meal material, copper, and copper-zinc ore were used in the field tests. According to the laboratory test results, it was determined that Hardox 500 and Hardox 450 + alumina-modified neoprene wear liners were suitable for natural gravel and copper-zinc ore in transfer elements, respectively. According to the field test results, it was found that Hardox 450 + alumina wear liners were suitable for raw meal material and copper ore in transfer elements, while Hardox 450 + alumina + neoprene wear liners were suitable for copper-zinc ore. Laboratory and field tests showed that each material exhibited different types and degrees of wear. The results obtained were explained based on material properties and observations.