İş makinalarının jantlarında statik yaşlanmanın etkisinin araştırılması

Abstract

Günümüzdeki teknolojik gelişmeler sonucu maden, inşaat, yol yapımı gibi alanlarda ağır iş makineleri geniş yelpazede kullanılmaktadır. Bu makineler kullanımları sırasında statik ve dinamik yüklere maruz kalmaktadırlar. İş makinelerinin; jantları statik yüklerin yanı sıra fren balatalarındaki sürtünmeden kaynaklanan ısı, üretim sürecindeki kaynak termal çevrimi ve kaynak sonrası uygulanan gerilim giderme ısıl işleminin yanı sıra boya ve galvanizleme sürecindeki termal çevrimden kaynaklanan ısıdan etkilenebilir. Statik yüklere maruz kalan jantların zamanla deforme olması ve beklenen çalışma ömrünü sağlayamaması bu alanda karşılaşılan en büyük sorunlardan biri haline gelmiştir. Deformasyona ve ısıya bağlı olarak jant çeliklerinde üretim sürecinde veya servis şartlarında deformasyon yaşlanması oluşabilir. Çalışmada belirli oranda soğuk şekillendirmeye uğramış jant çeliklerinde statik yaşlanmanın etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla, iş makinelerinin jant üretiminde kullanılan çelikler temin edilerek temin edildiği şekliyle ve homojenleştirme+normalizasyon ısıl işlemi uygulandıktan sonra % 5 öndeforme edilerek farklı sıcaklık ve zaman dilimlerinde yaşlandırılarak optimum yaşlanma zamanı ve sıcaklığı belirlenmiştir. Numunelerin mekanik özellikleri belirlenerek mikroyapı incelemeleri gerçekleştirilmiştir. Ek olarak optimum yaşlandırma parametresine sahip numunelerin servis şartlarındaki maruz kaldığı dinamik yüklerin numune üzerindeki etkisi yorulma deneyi ile belirlenmiştir. Sonuç olarak, yaşlanmaya bağlı olarak meydana gelen dayanım artışı yorulma dayanımını olumlu etkilediği tespit edilmiştir.

As a result of technological development, the heavy construction equipment is widely used in mining, construction and road construction industry. These machines are used under the static and dynamic load in the service condition. Heavy machine equipment wheel rim can be affected from static load, and heats which are generated by brake lining pads, weld thermal cycle during the manufacturing process, post weld heat treatment, paint baking or galvanization process. One of the most important problems of heavy construction equipment wheel rim is deformation under the static load which causes minimum service life. The static strain ageing related with deformation as well as heat can occurs in the wheel rim steel during the manufacturing as well as service condition. The goal of this study is investigation of static strain ageing in the cold deformed heavy construction equipment wheel rim steel. For this purpose; the 5 % pre-strain wheel rim steel was static strain aged at different temperature for different intervals so; the optimum ageing temperature and ageing time was determined for as received and homogenization+normalized heat treatedcondition. The mechanical properties of test samples were determined and the microstructure was evaluated. In addition, the sample which has got optimum aging parameters was carried out for fatigue test in order to determine fatigue behaviors under the dynamic load. Finally, it was determined that the fatigue strength of the steel is positively affected by increasing strength due to strain ageing.