Yüksek kromlu beyaz dökme demirde abrasiv aşınma dayanımı-mikroyapı ilişkisinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, yüksek kromlu beyaz dökme demire 900 oC, 1000 oC ve 1100 oC sıcaklıklarda uygulanan destabilizasyon işlemi ile mikroyapısal özelliklerde meydana gelen değişiklikler incelenmiş, malzemelerin makro ve mikro sertlikleri belirlenerek abrasif aşınma deneyleri gerçekleştirilmiş ve sonuçlar mikroyapısal özelliklere bağlı olarak ortaya konulmuştur. Mikroyapıda meydana gelen değişimlerin belirlenmesinde geleneksel optik metalografi, SEM ve XRD teknikleri kullanılmıştır. Döküm durumunda östenit yapıda bulunan matrisin destabilizasyon işlemi ile martenzite dönüştüğü ve M7C3 türünde ikincil karbürlerin çökeldiği belirlenmiştir. Destabilizasyon işlem sıcaklığının artışı ile bu karbürlerin irileştiği gözlemlenmiştir. Yüksek kromlu beyaz dökme demirin döküm durumunda makro sertlik değeri 52 HRc iken 900 oC, 1000 oC ve 1100 oC sıcaklıklarda uygulanan destabilizasyon işlemleri sonucunda sırasıyla, 66.5, 69.0 ve 65.5 HRc olarak belirlenmiştir. Uygulanan tüm destabilizasyon işlemleri sonucunda abrasif aşınma özelliklerinin iyileştiği görülmüştür. Bunun yanı sıra, aşınmada kayma hızının artması aşınma direncinin azalmasına neden olmaktadır. Sertlik ve aşınmadaki iyileşme martenzitik dönüşüm ve ikincil karbür oluşumundan kaynaklanmaktadır. Yapıda dönüşmeden kalan östenitin sertlik ve aşınma özelliklerinde etkili olduğu bulunmuştur. Yapıdaki kalıntı östenit, belirli aşınma hızlarına kadar aşınma direncini arttırmıştır (1000oC sıcaklıkta, 60 cm/s ve 90 cm/s kayma hızlarında).

In this study, the changes occured in micro structural properties with the destabilization heat treatment at temperatures of 900 °C, 1000 °C and 1100 °C were investigated. The abrasive wear tests were carried out and with the determining macro and micro hardness values and the results were revealed depending on micro structural properties. Conventional optic metallography, SEM and XRD technics were used for determining changes in micro structure. Transformation of matrix in the austenitic structure to martensite by destabilizastion treatment and precipitation of M7C3 type carbides were determined. Coarsening of the secarbides was observed within creasing destabilization treatment temperature. The macro hardness values were determined as 66.5, 69.0 and 65.5 HRc as a result of applied destablizastion treatments at the temperatures of 900 oC, 1000 oC ve 1100 oC, respectively, while it was 52 HRc in ascast condition. Improvement of abrasive wear properties was obtained as a result of all applied destabilization treatment. In addition, thein crease in sliding speed causes a decrease in wear resistance. Increment of hardness and wear occurs due to martensitic transformation and secondary carbide formation. It was found that untransformed austenite is effective at the structure in terms of hardness and wear properties. Retain edaustenite improved wear resistan cetill defined wear rates (at the temperature of 1000oC, at the sliding speeds of 60 cm/s and 90 cm/s).