ST 37 ÇELİĞİNİN MEKANİK VE TERMAL YÜZEY İŞLEMLERİ UYGULAMALARI İLE MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Abstract

ÖZET Aşınma kayıpları dünya makine endüstrisinde çok önemlidir ve her yıl milyonlarca dolarlık ekonomik kayıplara neden olmaktadır. Malzemelerin aşınma kaybını en aza indirmek için yüzey işlemleri üzerine artan miktarda araştırma vardır.

Termokimyasal yüzey işlemi, düşük maliyeti ve kolay bulunabilirliği nedeniyle en çok tercih edilen yöntemdir. Bu çalışmada kullanılan termokimyasal yüzey işlemi, aşınma ve yorulma performansını artırmak için çok olumlu özellikler sağlayan bir borlama işlemidir.

Bu tezde, St 37 çeliğine öncelikle S780-2,5 mm çaplarında paslanmaz çelik bilyalarla fırlatma yöntemiyle bilyalı dövme işlemi yapılmıştır. Daha sonra paslanmaz çelik bir potada inert gaz ortamında 850-950-1050 °C sıcaklıklarda 4 saatlik bir süre boyunca kutu borlama işlemine tabi tutulmuştur. Borlama işleminden sonra iç yapısal analizler, sertlik, aşınma testleri uygulanmıştır. Otomotiv ve makine parçaları, imalat, kostrüksüyon, gemi vb. yerlerde kullanılan AISI 1020 (St 37) çeliği aşınmaya karşı yapmış olduğumuz bilyalı dövme ve borlama işlemleri sayesinde mevcut kullanım yerlerine oranla daha uzun ömürlü maliyet bakımından ise daha ucuz olmasından dolayı performansı yüksek olduğu gözlemlenmiştir.

ABSTRACT

Wear losses are very important in the world machinery industry and cause economic losses of millions of dollars every year. There is an increasing amount of research on surface treatments to minimize the wear loss of materials.

Thermochemical surface treatment is the most preferred method due to its low cost and easy availability. The thermochemical surface treatment used in this study is a boronizing process that provides very positive properties to increase wear and fatigue performance. In this thesis, firstly, the St 37 steel was shot peened with S780-2.5 mm diameter stainless steel balls. Then, the can was borided in a stainless-steel crucible in an inert gas environment at temperatures of 850-950-1050 °C for a period of 4 hours. After boriding, internal structural analysis, hardness and wear tests were applied. Automotive and machine parts, manufacturing, construction, ships etc. It has been observed that AISI 1020 (St 37) steel, which is used in places of use, has a higher performance due to its longer life and cheaper cost compared to existing places of use, thanks to the ball forging and boronizing processes we have done against wear.