Kriyojenik işlemin vermiküler grafitli dökme demrin aşınma davranışına etkisi

Abstract

Bu çalışmada, otomobillerde debriyaj baskı plakası parçası olarak kullanılan vermiküler grafitli dökme demire (CGI 300) 4, 12, 24 ve 36 saat sürelerle kriyojenik işlem uygulanmıştır. Kriyojenik işlem sonrası malzemelerin mikroyapısal incelemeleri yapılmış, makro ve mikro sertlikleri ölçülmüş, aşınma deneyleri gerçekleştirilerek işlem görmemiş malzeme ile karşılaştırılmıştır. Kriyojenik işlem, dakikada 2 °C soğutma hızıyla -196 °C‟ye soğutularak belirlenen sürelerde bu sıcaklıkta tutularak gerçekleştirilmiştir. -196 °C‟den oda sıcaklığına yine dakikada 2 °C ısıtma hızı ile ulaşılmıştır. Mikroyapıda meydana gelen değişikliklerin ve aşınma yüzeylerinin incelenmesinde optik mikroskop ve SEM teknikleri kullanılmıştır. Makrosertlik ve mikrosertliklerde meydana gelen değişikliklerin belirlenmesinde Rockwell B ve Vikers sertlik birimi kullanılmıştır. Aşınma deneyleri ball-on-disc metodu ile her kriyojenik işleme tabi tutulan ve işlem görmemiş numuneler için 5 N ve 10 N yüklerle, 2,5 mm yarıçapta, 100 metre aşınma mesafesi, 10 cm/s hızla kurukoşullarda gerçekleştirilmiştir. Kriyojenik işleme tabi tutulmuş ve işlem görmemiş numunelerin özgül aşınma oranları hesaplanmış ve karşılaştırmalar yapılmıştır. Karşılaştırma sonucu kriyojenik işlem uygulanmış numunelerin tümünün aşınma oranlarında işlem uygulanmamış numuneye göre iyileşme olduğu görülmüştür. 5 N yük uygulanan aşınma deneyinde, 12 saat kriyojenik işlem uygulanan numunenin aşınma direncinde %68,7 oranında artış meydana gelirken, 10 N uygulanan aşınma deneyinde 24 saat kriyojenik işlem uygulanan numunenin aşınma direncinde %69,5 oranında artış olmuştur

In this study, cryogenic treatment is applied at 4, 12, 24 and 36 hours to compacted graphite cast iron which is used for clutch pressure plate in automobile. After cryogenic treatment, microstructural investigations, macro and micro hardness test and wear tests were carried out. Cryogenic treatment is applied which the cooling rate of 2 °C per minute to -196 °C and had stood at this temperature at specified times. It was reached at room temperature again with heating rate of 2 °C per minute. Optical microscope and SEM techniques were used to examine the changes in the microstructure and worn surface. Rocwell B and Vickers were drawn on in determining the macrohardness and microhardness changes. Wear tests were carried out dry conditions by using ball-on-disc method for each times of cryogenic treated and untreated samples with 5 N and 10 N normal loads, 2,5 mm radius, 100 meters sliding distance and 10 cm/s sliding velocity. Specific wear rates of cryogenic treated and untreated samples compared each other. Result of the comparisons, both wear rates of cryogenic treated samples decrease according to untreated samples. Test with 5 N normal load, wear resistance of the sample which cryogenic treated at 12 hours was improved %68,7; Test with 10 N normal load, wear resistance of the sample which cryogenic treated at 24 hours was improved %69,5.