Küresel Grafitli Dökme Demirlerin Aşınma Davranışları

Abstract

Bu çalışmada, ferritik-perlitik mikroyapıya sahip döküm halindeki ve beynitik mikroyapıya sahip ostemperlenmiş durumdaki küresel grafitli dökme demirlerin metal-abrasiv ve metal-metal aşınma davranışları incelenmiştir. Oda sıcaklığında yapılan metal-metal aşınma deneyleri, M2 kalite takım çeliği üzerinde, oda sıcaklığı ve yüksek sıcaklıklarda (150 ve 250 0C) yapılan metal-abrasiv aşınma deneyleri ise 125 m boyutundaki Al2O3 abrasiv bantlar üzerinde gerçekleştirilmiştir. Metal-metal aşınma deneyleri, ortamın nem miktarının artmasıyla aşınma dirençlerinin arttığını göstermiştir. Bununla birlikte, küresel grafitli dökme demirlerin sertlik ve grafit hacim oranlarının da metal-metal aşınmasında etkili birer parametre oldukları, en üstün aşınma direncinin sertlik ve grafit hacim oranının en yüksek olduğu şartlarda elde edildiği belirlenmiştir. Metal-abrasiv aşınma deneylerinde ise, küresel grafitli dökme demirlerin sertliklerinin artmasıyla aşınma direncinin de arttığı bulunmuştur. Yüksek sıcaklıklarda yapılan metal-abrasiv aşınma deneylerinde genel olarak metal-abrasiv aşınma direnci, sertliğin artmasıyla artarken, deney sıcaklığının artmasıyla düşmektedir. Döküm halinde incelenen küresel grafitli dökme demirlerin metal-abrasiv aşınma davranışlarına sıcaklığın etkisinin çok belirgin olmamasına karşın, ostemperlenmiş küresel grafitli dökme demirlerde sıcaklığın artması ile aşınma direnci belirgin bir şekilde düşmüştür.

In this study, metal-abrasive and metal-metal wear behaviour of ferritic-pearlitic as-cast and bainitic austempered ductile irons were investigated. Metal-metal wear tests were performed at ambient temperatures against a M2 quality tool steel disc without lubricant. Metal-abrasive wear tests were conducted on 125 m Al2O3 abrasive bands at ambient and high temperatures (150 and 250 0C). The metal-metal wear tests revealed that the wear resistance increased with increasing humidity. However, the hardness and graphite volume fractions were also found to have a strong influence on the wear resistance, with the highest wear resistance being obtained highest hardness and graphite volume fraction. On the other hand, metal-abrasive wear tests revealed that the wear resistance increased with increasing hardness. At high temperatures, abrasive wear resistance increased with increasing hardness and decreased with increasing temperature. The effect of temperature on the wear resistance of ductile iron was negligible at as-cast conditions, while was noticeable at austempered conditions which wear resistance decreased significantly with increasing temperature.