Farklı Presleme Basınçları İle Üretilen Toz Metal Çeliklerin Aşınma Davranışlarının Belirlenmesi

Abstract

Yapılan bu çalışmada, toz metalürjisi ile farklı presleme basınçları ile üretilen Fe-%3Si-%2Ni-%0,35Gr bileşimine sahip alaşımlarının sabit yük altında aşınma davranışları incelenmiştir. Türbüla tipi değirmende 20 dk karıştırılan tozlar üç farklı (300 MPa, 500 MPa ve 700 MPa) presleme basıncı kullanılarak preslenmiş ve ham numuneler üretilmiştir. Üretilen ham numuneler argon gazı atmosferinde, 1200 °C sıcaklıkta 30 dakika sinterlenmiştir. Üretilen numuneler, mikro yapı incelemeleri, sertlik ve yoğunluk ölçümleri ile karakterize edilmiştir. Sinterleme öncesi ve sonrası yoğunluk ölçümleri yapılmış ve gözeneklilik oranı belirlenmiştir. Aşınma testleri standart pin on disk aşınma tipi test cihazında 50 N yük altında 3 farklı (1000 m, 2000 m ve 3000 m) kayma mesafesi kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlarda artan presleme basıncı ile yoğunluğun arttığı ve beraberinde gözenek oranının azaldığı görülmüştür. Aşınma testleri sonucunda en yüksek ağırlık kaybının 500 MPa basınçla preslenen alaşımda elde edilirken, en düşük ağırlık kaybının 700 MPa basınçla preslenen alaşımda elde edilmiştir.

Keywords

• Düşük karbonlu çelik,presleme,aşınma,gözeneklilik

Determination of Wear Behavior of Powder Metal Steels Produced by Different Pressing Pressures

Abstract

In this study, was investigated the wear behavior of alloys with Fe - 3%Si - 2%Ni -% 0.35 Gr composition produced by different pressing pressures with powder metallurgy. The powders were mixed for 20 minutes in the turbine type mill, green compacts were produced that pressed using three different pressing pressures (300 MPa, 500 MPa and 700 MPa). The produced green compacts were sintered in argon gas atmosphere, at 1200 °C temperature for 30 min. The produced samples were characterized by microstructure analysis, hardness and density measurements. The density measurements were made before and after sintering and the porosity rate was determined. The wear tests were made on the standard pin-on-disc wear machine, at 3 different (1000 m, 2000 m and 3000 m) sliding distances and under 50 N load. In the results, it was observed that the porosity decreases and the density increased with the increasing pressing pressure. As a result of the wear tests, the highest weight loss was obtained in the pressed alloy with 500 MPa pressure, while the lowest weight loss was obtained in the pressed alloy with 700 MPa pressure.

Keywords

• Low alloys steels,pressing,wear,porosity

References

1. Gething, B. A., Heaney, D.F., Koss, D.A., Mueller, T.J., “The effect of nickel on the mechanical behavior of molybdenum P/M steels” Materials Science and Engineering: A, 390(1-2), 19-26, 2005.
2. Antón, N., Delgado, J.L., Velasco, F., Torralba, J.M., “Influence of alloying element additions on tribological behaviour of sintered steels with high content in manganese–nickel” Journal of Materials Processing Technology, 143, 475-480, 2003.
3. Zhang, Z., Sandström, R., “Fe-Mn-Si master alloy steel by powder metallurgy processing” Journal of Alloys and Compounds, 363(1-2), 199-207, 2004.
4. Tekeli, S., Güral, A., Özyürek, D., “Microstructure and dry sliding wear properties of 3Si–2Ni and 3Si–2Mn powder metallurgy steels with different graphite content” Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology, 225(8), 814-820, 2011.
5. Simchi, A., Danninger, H., “Effects of porosity on delamination wear behaviour of sintered plain iron” Powder Metallurgy, 47(1), 73-80, 2004.
6. Dhanasekaran, S., Gnanamoorthy, R., “Dry sliding friction and wear characteristics of Fe-C-Cu alloy containing molybdenum di sulphide” Materials & Design, 28(4), 1135-1141, 2007.
7. Gökmeşe, H., Bostan, B., “AA 2014 alaşımında presleme ve sinterlemenin gözenek morfolojisi ve mikroyapısal özelliklere etkileri” Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 1(1), 1-8, 2013.
8. Ekşi, A., Kurt, A.O., “Bilgisayar Kontrollü Tek Eksenli Kalıpta Preslenen Bakır ve Bronz Tozlarının Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi” Bilim Günleri, 5-6-7 Mayıs Makine Mühendisleri Odası Bildiriler Kitabı, 544-552, Denizli, 1999.

9. Dubrujeaud, B., Vardavoulias, M., Jeandin, M., “The role of porosity in the dry sliding wear of a sintered ferrous alloy” Wear, 174(1-2), 155-161, 1994.