Borlu çeliklerin ray malzemesi olarak kullanım olanaklarının sürtünme ve aşınma özellikleri açısından araştırılması
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: FATİH BOZKURT
Danışman: Ümit Er
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Ray aşınmasının azaltılması ve teker – ray temasında sürtünme davranışının tahmin edilmesi günümüz raylı sistemler teknolojisinin en önemli konu başlıklarındandır. Ray aşınmasının temel çözümlerinden biri de, ray malzemesinin yapısını geliştirmektir. Bu çalışma kapsamında, ülkemizde hızlı tren üstyapısında kullanılan ray malzemesine (R260), farklı karbon ve bor elementlerine sahip AISI 51B60H ve 30MnB5 kalitesindeki borlu çeliklerin alternatif olup olamayacağı sürtünme ve aşınma yönünden deneysel olarak incelenmiştir. Bir lokomotif tekerinden (ER9 sınıfı) elde edilen disk şeklindeki numuneler ile borlu çeliklerden ve rayın mantar kısmından çıkarılmış disk şeklindeki numuneler, aşındırma çifti oluşturacak şekilde test edilmiştir. Plint TE53 test cihazı kullanılarak, disk üzerinde disk kayma ve yuvarlanma hareketi simüle edilmiştir. Ray numunesi ve iki farklı kalitedeki borlu çeliklere ait numuneler için mikro yapı incelemeleri yapılmış, sertlik ölçümleri alınmış, kuru ve ıslak koşullar altında spesifik aşınma oranları hesaplanmış, sürtünme katsayıları belirlenmiş ve aşınmış yüzeyler taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Sertlik ölçümleri sonucunda ray, 51B60H borlu çelik, 30MnB5 borlu çelik ve ER9 sınıfı teker numunelerinin sertlik değerleri sırası ile 35 HRC, 61 HRC, 55 HRC ve 31,5 HRC olarak ölçülmüşlerdir. Aşınma testleri 1,5 GPa Hertzian temas basıncı altında, 200 dev/dak hızda ve %5,18 kayma oranında gerçekleştirilmiştir. Kuru şartlar altında hesaplanan spesifik aşınma oranlarına göre ray numunesi 51B60H borlu çelik numunesine göre 3,86 kat, 30MnB5 borlu çelik numunesine göre ise 3,67 kat daha fazla aşınmıştır. Islak şartlar altında ise borlu çelikler için kayda değer bir aşınma tespit edilememiştir. Genel olarak demiryolu hatlarındaki sürtünme katsayısı, kuru şartlar için 0,5 – 0,7 aralığında, ıslak şartlar için ise 0,2 – 0,3 aralığında değişmektedir. Teker numunesi karşısında test edilen tüm numunelerde, bu aralık değerleri hem kuru hem de ıslak şartlar altında elde edilmiştir.