AISI 4140 AISI 1050 ve AISI 8620 çelikleri için soğutma ortamının aşınma davranışı üzerine etkisi

Abstract

Bu çalışmada AISI 4140 çeliği, AISI 8620 çeliği ve AISI 1050 çelik türleri farklı ortamlarda (yağ ve su) soğutularak, aşınma davranışı incelendi. Aşınma deneyleri Pin-on-Roller aşınma sisteminde yapıldı. Aşındırıcı eleman olarak nitrürlenmiş GG30 malzeme kullanıldı. Aşınma deneyleri sabit zamanda, farklı devir ve yükler altında yapıldı. Aşınma miktarı ve sürtünme katsayıları belirlendi. Her bir çelik türü için soğutma ortamının etkisi, aşınma miktarı ve sürtünme katsayıları bakımından karşılaştırılmıştır. Optik mikroskop çalışması yapılarak aşınma mekanizması incelendi. Numunelerin aşınma dirençleri farklı olduğu için AISI 4140 çeliğindeki aşınma miktarının AISI 1050 ve AISI 8620 çeliklerine göre daha az fakat sürtünme katsayısının daha fazla olduğu gözlemlenmiştir.Ayrıca aşınma davranışına etki eden parametreler (yüzey sertliği, devir/dak, ve uygulama kuvveti), Taguchi metodu kullanılarak incelendi. Sırasıyla yüzey sertliği, uygulama kuvveti ve devir/dak parametrelerinin aşınma davranışı üzerine çok etkili olduğu ortaya kondu.

In this study, wear behavior of AISI 4140, AISI 8620 and AISI 1050 steels cooled in two media (oil and water) were investigated. Wear tests were carried out by Pin-on-Roller wear system. Nitrided GG30 cast iron was used as counter roller. Wear tests were conducted with various RPM (revoluation/minute) and applied load under constant wear time for each type of steel. Wear amount of each steel for both condition (oil and water) were measured and also friction coefficients of that were calculated. For each type of steel, effect of cooling media (oil and water) on wear behavior was assesed and compared on the basis of wear amount and friction coefficient. Wear mechanism was investigated by optical microscopy examination. It is concluded that wear resistance of AISI 4140 steel is better than that of AISI 1050 and AISI 8620 steels. However, wear coefficient of AISI 4140 steel is higher that that that of AISI 1050 and AISI 8620 steelsFurthermore, effect of parameters (surface hardness of material, applied force and RPM) on wear behavior of steels were determined by Taguchi Method. It is concluded that according to Taguchi Method, surface hardness of material is the most effective parameter on wear resistance and followed by applied load and RPM