DEMİRYOLU ARAÇLARINDAKİ FREN MALZEMELERİNİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Abstract

ÖZET

Bu çalışmada, lokomotiflerde kullanılan dökme demir saboların karakterize edilip, dökme demir saboların kimyasal kompozisyonuna bağlı kalarak toz metalurjisi yöntemi kullanılarak BN (Bor Nitrür) ilavesi ile BN ilavesinin aşınma performansı üzerindeki etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda dökme demir sabolar kimyasal olarak analiz edilmiş ve tüm elementler toz halinde temin edilmiş, ardından BN ilave edilmiş toz kompozisyonları soğuk ve sıcak presleme tekniği ile üretilmiştir. BN’süz, %0.25, %0,5 ve %1 BN ilaveli olmak üzere toplamda 4 farklı kompozisyon oluşturulmuştur. Soğuk presleme oda şartlarında 10 mm çapa sahip çelik kalıp içerisinde 700 MPa basınç altında yapılmıştır. Sıcak presleme 15 mm çapa sahip grafit kalıpta argon atmosferinde 45 MPa basınç altında 900 °C sıcaklıkta gerçekleşmiştir. Daha sonra soğuk ve sıcak preslenen numuneler 1200 °C sıcaklığında 2 saat süre ile argon atmosferinde sinterlenmiştir. Üretimi yapılan kompozisyonlar yoğunluk ölçümü, mikroyapı inceleme, mikro sertlik ölçümü ve kuru aşınma testine tabi tutulmuştur. Yoğunluk ölçümlerinde genel olarak sıcak preslemeye tabi tutulan numunelerin yoğunlukları soğuk presleme işlemine nazaran daha yüksek çıkmıştır. Sertlik değeri BN ilavesi ile paralel olarak azalırken, aşınma verilerinde ise BN ilavesi ile kütle kaybında azalma görülmüştür.

ABSTRACT

In this study, it was aimed to characterize the cast iron sabots used in locomotives and to investigate the effect of BN addition and BN addition on the wear performance using the powder metallurgy method by adhering to the chemical composition of the cast iron sabots. In this context, cast iron sabers were chemically analyzed and all elements were supplied in powder form, and then BN added powder compositions were produced by cold and hot pressing technique. A total of 4 different compositions were created without BN, with 0.25%, 0.5% and 1% RH addition. Cold pressing was made in a steel mold with a diameter of 10 mm under 700 MPa pressure under room conditions. Hot pressing was carried out in a graphite mold with a diameter of 15 mm in an argon atmosphere under 45 MPa pressure at 900 °C. Then the cold and hot pressed samples were sintered at 1200 °C for 2 hours in argon atmosphere. The compositions produced were subjected to density measurement, microstructure examination, micro hardness measurement and dry wear test. Generally, in density measurements, the densities of the samples subjected to hot pressing were higher than the cold pressing process. While the hardness value decreased in parallel with the addition of BN, a decrease in mass loss was observed with the addition of BN in the wear data.