Bakır matrisli kompozit fren balatalarının üretim koşulları ve bileşiminin, mikroyapı ve mekanik özelliklerine olan etkisinin incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Malzeme Bilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: İREM YILMAZ

Danışman: Hakan Gaşan

Özet:

Yüksek hızlı trenler diğer araçlarla kıyaslandığında, yüksek yolcu ve yük kapasitesine, yüksek çalışma hızına, düşük işletme maliyetine ve yüksek güvenlik katsayısına sahiptir. Hızla gelişmekte ve büyümekte olan bu ulaşım türüne tüm dünyada yoğun ilgi duyulmaktadır. Özellikle son yıllarda ülkemizde hızlı tren kullanımının artması, bu taşıtlarda kullanılan fren sistemlerinin tedariğine olan ihtiyacı da artırmıştır. Fren sistemlerindeki en önemli bileşenlerden biri balatalardır ve halihazırda bu sistemlerin tedariği sadece birkaç yabancı firma tarafından sağlanmaktadır. Bu nedenle yüksek hızlı trenlerde kullanılan balataların üretim maliyetlerinin düşürülerek yerli ve milli tedariğinin sağlanması son derece önemlidir. Bu çalışmada, farklı miktarlarda aşındırıcı malzemenin bakır matrisli kompozit balatanın yapısal, tribolojik ve mekanik özelliklerine olan etkisi incelenmiş ve optimum üretim parametreleri belirlenmiştir. Üretim parametrelerinin belirlenmesi için aşındırıcı malzeme olarak ağırlıkça %5 SiC içeren numuneler hazırlanmış olup farklı sıcaklık (850- 900-950°C) ve sürelerde (0,5-1-1,5 saat) sinterlenmiştir. En yüksek kesme ve basma mukavemeti ve en düşük porozite miktarı 950°C-1,5 saat sinterleme parametrelerinde elde edilmiştir. Optimum üretim parametrelerinin belirlenmesinden sonraki aşamada aşındırıcı malzeme olarak ağırlıkça %2, 4, 6, 8 ve 10 oranında SiC kullanılarak balata numuneleri üretilmiştir. Üretilen balata numunelerinin sürtünme katsayısı, aşınma miktarı, kesme dayanımı ve aşınma testi öncesi ve sonrası yüzeylerin morfolojik ve kimyasal özellikleri belirlenmiştir. Standartlara uygun ve stabil sürtünme katsayısı %10 SiC içeren numunede gözlemlenmiştir. Artan aşındırıcı miktarının sürtünme esnasında sürtünme filminin oluşumuna sebep olduğu ve sürtünme katsayısının stabilizasyonunu sağladığı ve hacim kaybını azalttığı görülmüştür.