Research Article

İÇTEN YANMALI MOTORLARDA ÖSTENİTİK EGZOZ SUPAPLARININ YÜKSEK SICAKLIK AŞINMA MEKANİZMALARININ TESPİTİ

Volume: 9 Number: 1 March 30, 2021
TR EN

İÇTEN YANMALI MOTORLARDA ÖSTENİTİK EGZOZ SUPAPLARININ YÜKSEK SICAKLIK AŞINMA MEKANİZMALARININ TESPİTİ

Abstract

Bu çalışmada 21-4N (%21 Cr, %9 Mn ve %3.88 Ni temel bileşenli alaşım) egzoz supap malzemesinin PL12 alaşımlı beyaz temper dökme demir baga malzemesi karşısında yüksek sıcaklıktaki aşınma davranışı incelenmiştir. Egzoz supap-baga ikilisinin aşınma testleri için özel olarak geliştirilmiş bir tribometre kullanılarak 25 ℃, 350 ℃, 550 ℃’de ve 20 N yük altında testler yapılmıştır. Yapısal ve termodinamik analizler ile 21-4N supap - PL12 baga ikilisinin ara yüzeyinde gerçekleşen yüksek sıcaklık aşınma mekanizması literatürde ilk kez incelenmiştir. Aşınma sırasında uygulanan lokal basınç ve sıcaklık artışı ile spinel oksit yapılardan oluşan, aşınmaya karşı koruyucu bir tabakanın 21-4N yüzeyinde oluştuğu görülmüştür. Bu oluşan tribofilm yüksek sıcaklıklarda 21-4N supap malzemesinin PL12 baga karşısında hacimsel aşınma kaybının azalmasına neden olmuştur. Ayrıca sıcaklığa bağlı oluşan/çözülen karbür ve karbonitrür fazları da termodinamik olarak hesaplanmıştır. Sıcaklık artışı ile pinin mukavemeti azalırken, 21-4N supap malzemesinin 900°C’ye kadar kararlılık gösteren çökelti fazlarından dolayı mekanik özelliklerini koruduğu ve aşınma direncinin arttırdığı tespit edilmiştir.

Keywords

References

  1. Ahlawat, A., Sathe, V.G., Reddy, V.R., Gupta, A. , Mossbauer, 2011. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Raman and X-ray diffraction studies of superparamagnetic NiFe2O4 nanoparticles prepared bysol–gel auto-combustion method, 323, 2049–2054.
  2. Chin K.J. , Zaidi, H. , Mathi, T. , 2005. Wear, Oxide film formation in magnetized sliding steel/steel contact—analysis of the contact stress field and film failure mode, 259, 477–481.
  3. Choi,J., Seok, C.S., Park, S., Kim, G., 2019. Journal of Materials Research and Technology, Effect of high-temperature degradation onmicrostructure evolution and mechanicalproperties of austenitic heat-resistant steel, 8, (2), 2011-2020.
  4. D’Ippolito, V. , Andreozzi, G.B. , Bersani, D. , Lottici, P. P. , 2015. Journal of Raman Spectroscopy, Raman fingerprint of chromate, aluminate and ferrite spinels, 46, 1255-1264.
  5. Faria, D. L. A. , Silva, S. V. , Oliveira, M. T., 1997. Journal of Raman Spectroscopy, Raman Microspectroscopy of Some Iron Oxides and Oxyhydroxides, 28, 873-878.
  6. Farrow, R.L. , Benner, R.E. , Nagelberg, A.S. , Mattern, P.L., 1980. Thin Solid Films, Characterization of surface oxides by Raman spectroscopy, 73, 353-358.
  7. Hosterman, B.D., 2011. PhD thesis, Raman spectroscopic study of solid solution spinel oxides.
  8. Inman, I.A. , 2003. PhD. Thesis, Compacted oxide layer formation under conditions of limited debris retention at the wear interface during high temperature sliding wear of superalloys.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Mechanical Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

March 30, 2021

Submission Date

July 25, 2020

Acceptance Date

March 12, 2021

Published in Issue

Year 2021 Volume: 9 Number: 1

APA
Bayata, F. (2021). İÇTEN YANMALI MOTORLARDA ÖSTENİTİK EGZOZ SUPAPLARININ YÜKSEK SICAKLIK AŞINMA MEKANİZMALARININ TESPİTİ. Mühendislik Bilimleri Ve Tasarım Dergisi, 9(1), 255-264. https://doi.org/10.21923/jesd.774005
AMA
1.Bayata F. İÇTEN YANMALI MOTORLARDA ÖSTENİTİK EGZOZ SUPAPLARININ YÜKSEK SICAKLIK AŞINMA MEKANİZMALARININ TESPİTİ. JESD. 2021;9(1):255-264. doi:10.21923/jesd.774005
Chicago
Bayata, Fatma. 2021. “İÇTEN YANMALI MOTORLARDA ÖSTENİTİK EGZOZ SUPAPLARININ YÜKSEK SICAKLIK AŞINMA MEKANİZMALARININ TESPİTİ”. Mühendislik Bilimleri Ve Tasarım Dergisi 9 (1): 255-64. https://doi.org/10.21923/jesd.774005.
EndNote
Bayata F (March 1, 2021) İÇTEN YANMALI MOTORLARDA ÖSTENİTİK EGZOZ SUPAPLARININ YÜKSEK SICAKLIK AŞINMA MEKANİZMALARININ TESPİTİ. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi 9 1 255–264.
IEEE
[1]F. Bayata, “İÇTEN YANMALI MOTORLARDA ÖSTENİTİK EGZOZ SUPAPLARININ YÜKSEK SICAKLIK AŞINMA MEKANİZMALARININ TESPİTİ”, JESD, vol. 9, no. 1, pp. 255–264, Mar. 2021, doi: 10.21923/jesd.774005.
ISNAD
Bayata, Fatma. “İÇTEN YANMALI MOTORLARDA ÖSTENİTİK EGZOZ SUPAPLARININ YÜKSEK SICAKLIK AŞINMA MEKANİZMALARININ TESPİTİ”. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi 9/1 (March 1, 2021): 255-264. https://doi.org/10.21923/jesd.774005.
JAMA
1.Bayata F. İÇTEN YANMALI MOTORLARDA ÖSTENİTİK EGZOZ SUPAPLARININ YÜKSEK SICAKLIK AŞINMA MEKANİZMALARININ TESPİTİ. JESD. 2021;9:255–264.
MLA
Bayata, Fatma. “İÇTEN YANMALI MOTORLARDA ÖSTENİTİK EGZOZ SUPAPLARININ YÜKSEK SICAKLIK AŞINMA MEKANİZMALARININ TESPİTİ”. Mühendislik Bilimleri Ve Tasarım Dergisi, vol. 9, no. 1, Mar. 2021, pp. 255-64, doi:10.21923/jesd.774005.
Vancouver
1.Fatma Bayata. İÇTEN YANMALI MOTORLARDA ÖSTENİTİK EGZOZ SUPAPLARININ YÜKSEK SICAKLIK AŞINMA MEKANİZMALARININ TESPİTİ. JESD. 2021 Mar. 1;9(1):255-64. doi:10.21923/jesd.774005