R260 VE R350HT RAYLARIN ULTRASONİK NANOKRİSTAL YÜZEY MODİFİKASYONU VE TİTREŞİM DESTEKLİ BİLYALI DÖVME İLE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İYİLEŞTİRİLMESİ

Abstract

ÖZET

Bu araştırmada, R260 ve R350HT kalite raylara mekanik yüzey işlemleri uygulanmıştır. Mekanik yüzey işlemleri olarak ultrasonik nanokristal yüzey modifikasyonu işlemi (UNYM) ve titreşim destekli bilyalı dövme işlemi (TDBD) uygulanmıştır. İki farklı kalitedeki ray numunelere 4 saat, 10 saat TDBD işlemi ve UNYM işlemi uygulanmıştır. Uygulanan yüzey işlemleri sonrasında numunelerin tribolojik ve mekanik özelliklerini incelemek için aşınma, yüzey pürüzlülüğü, mikrosertlik ve XRD testleri yapılmıştır. Aşınma testleri oda sıcaklığında kuru sürtünme şartlarında yapılmıştır. Ayrıca yüzey işlemleri tamamlandıktan sonra etkilerini görmek için SEM görüntülerine bakılmıştır. Uygulanan yüzey işlemlerinin, malzeme yüzeyinde tane boyutunda değişiklikler meydana getirdiği, mikroyapıda aşırı plastik deformasyondan dolayı önemli değişimlere sebep olduğu ve malzeme yüzeyinde sertlik artışına neden olduğu gözlemlenmiştir.

ABSTRACT

In this study, mechanical surface treatments were applied to R260 and R350HT grade rails. The mechanical surface treatments included Ultrasonic Nanocrystal Surface Modification (UNSM) and Vibration-assisted shot peening process (VA-SPP). Two different quality rail samples was applied to 4 hour VA-SPP, 10 hour VA-SPP, and UNSM. After the surface treatments, wear, surface roughness, microhardness, and XRD tests were conducted to examine the tribological and mechanical properties. Wear tests were carried out under dry friction conditions at room temperature.. In addition, SEM invesitgations were completed to see the effects of the surface treatments after they were completed. The applied surface treatments have been observed to cause changes in grain size on the material surface, significant alterations in microstructure due to excessive plastic deformation, and an increase in surface hardness of the material.