Yüksek Krom Ve Nikelli Çeliklerin Aşınma Davranışlarının İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, %0.4 mertebesinde C içeren, yüksek Cr (% 18-27) ve Ni (% 5-20)’li çeliklerin mekanik ve korozyon özellikleri ile aşınma direncine bileşimin (Ni içeriği) ve ısıl işlemin (yaşlandırma) etkisi incelenmiştir. Çalışma kapsamında, söz konusu çeliklerin mikroyapısal karakterizasyonu, mekanik deneyleri, korozyon deneyleri ile kuru ve korozif ortamlarda aşınma deneyleri yapılmıştır. Mikroyapısal karakterizasyon, mikroyapı incelemeleri ve X-ışını difraksiyonu analizleri ile gerçekleştirilmiştir. Mekanik özellikler, sertlik ölçümü ve darbe deneyleri ile belirlenmiştir. Korozyon deneyleri, konsantrasyonu % 1-10 arasında değişen NaCl, H2SO4 ve FeCl3 çözeltileri içerisine belirli boyutlardaki numuneler daldırarak yapılmıştır. Aşınma deneyleri metal-metal, metal-abrazif ve ileri-geri aşınma deney cihazları ile gerçekleştirilmiştir. Metal-metal ve abrazif aşınma deneyleri kuru ortam koşullarında ve 25 ila 600oC sıcaklık aralığında sırası ile M2 kalite takım çeliği disk ve 125 µm Al2O3 zımpara üzerinde yapılmıştır. Numune yüzeylerine Al2O3 bilya sürterek yapılan ileri geri aşınma deneyleri ise hem kuru ortam koşullarında ve hem de konsantrasyonu %0-10 arasında değişen NaCl, H2SO4 ve FeCl3 çözeltileri içinde oda sıcaklığında gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda yüksek Cr ve Ni’li çelikler için “Aşınma Direnci – Bileşim - Mikroyapı – Mekanik Özellik” ilişkileri kurulmuştur.In this study, the effect of composition (Ni content) and heat treatment (aging) on the properties of high Cr (18-27 %) and Ni (5-20 %) steels containing 0.4 % C were investigated by microstructural characterization tests, mechanical tests, corrosion tests and wear tests. Microstructural characterizations of the steels were made by microscopic examinations and X-ray diffraction analysis. Room temperature mechanical properties were determined by hardness measurements and charpy impact tests. Corrosion tests were performed by suspending the samples into the solutions of 1-10 % NaCl, 1-10 % H2SO4 and 1-10 % FeCl3. Wear tests were conducted on metal-metal, metal-abrasive and reciprocating wear testers. Metal-metal wear tests were carried out by rubbing the samples on a rotating unlubricated M2 quality tool steel disc in normal atmospheric conditions. Metal-abrasive wear tests were made on 125 µm Al2O3 abrasive papers at temperatures varied in between 25 and 600°C. Reciprocating wear tests, which were conducted in normal atmospheric conditions and in solutions used in corrosion tests, were carried out by rubbing Al2O3 balls on the surfaces of the samples. Finally, an attempt has been made in the present study to establish a correlation between “Wear Resistance-Chemical Composition-Microstructure-Mechanical Properties” for high Cr and Ni containing steels.