TR
EN
Ray Bağlantı Elemanlarına Akımsız Ni-B Kaplama ve Isıl İşlem Uygulamaları
Öz
Son yıllarda raylı sistem araçlarının hızı ve taşıdığı yük miktarları artmıştır. Bu durum kent içi ve yüksek hızlı tren hatlarının günümüz koşullarına uyumunu zorlaştırmaktadır. Bu amaçla ray bağlantı elemanlarının aşınma, korozyon ve yorulma dayanımlarının artırılması için genellikle Zn-Al kaplanarak kullanılmaktadır. Zn-Al kaplamanın yeterli sertlik ve aşınma direncine sahip olmaması, çinko banyolarının sürdürülebilir ve çevreci olmaması, homojen olmayan kaplama kalınlığı gibi nedenler Zn-Al kaplamayı dezavantajlı kılmaktadır. Bu çalışmada Zn-Al kaplamaya alternatif olarak, SKL14 gergi kıskaçları akımsız Ni-B kaplanmış ve ısıl işlem uygulanmıştır. Kaplama yüzeylerinin incelenmesinde, Zn-Al kaplama yüzeylerinde bazı çizik, çukur ve süreksizlikler gözlemlenmiş olup, Ni-B kaplama yüzeylerinde ise boşluk, gözenek, çizik, çukur, süreksizlik, akma, kabarma, pullanma, çatlama, kılcal kırılma vb. herhangi bir kusur gözlemlenmemiştir. Kaplamaların kesitten görünüşlerinin incelemesinde, Zn-Al kaplama kalınlığının homojen olmadığı ve kaplama kalınlığının ortalama yaklaşık 22,5µm olduğu, atma, kabuk, süreksizlik ile altlık malzemeye çok iyi yapışmadığı gözlemlenmiştir. Ni-B kaplamalarda atma, kabuklanma ve süreksizlik gözlemlenmemiş olup, homojen bir kaplama kalınlığı elde edilmiş ve altlık malzemeye çok iyi bir şekilde yapıştığı, kaplama kalınlıklarının yaklaşık ise 19,5 µm olduğu gözlemlenmiştir. Kaplama yüzeylerinin SEM analizi sonucunda, Zn-Al kaplama yüzeyinde pürüz, çatlak ve boşlukların olduğu heterojen bir yapı gözlemlenmiştir. Ni-B kaplamaların ise yüzeyde düzensiz, dokulu ve çok katmanlı küme oluşmasını sağlayan nodüllerden kaynaklanan karnabahar formu gözlemlenmiştir. Isıl işlem sonucu, tane boyutlarının küçüldüğü ve tane sınırlarının daha belirgin hale geldiği gözlemlenmiştir. Bu durum, ısıl işlemin kaplamanın sertlik ve aşınma direncini artırmasıyla açıklanmaktadır. Sonuç olarak, gergi kıskaçlarına Ni-B kaplama ve ısıl işlem başarılı bir şekilde uygulanmış olup, Zn-Al kaplamalara iyi bir alternatif oluşturmaktadır.
Anahtar Kelimeler
Etik Beyan
Bu makalede bilimsel araştırma ve yayın etiğine uyulmuştur.
Yazarlar çalışmaya eşit oranda katkı sağlamıştır.
Teşekkür
Bu çalışma Mustafa DURSUNLAR’ın doktora tez çalışmalarından türetilmiş olup, malzeme temini ve kaplamalar için Gürmak Demiryolu ve Bematek’e teşekkür ederiz.
Kaynakça
- [1] J. Liu, B. Jiang, C. Zhang, G. Li, Y. Dai, and L. Chen, “Evolution during hot rolling and control by thermomechanical control process of surface decarburization on 38Si7 spring steel,” Journal of Materials Engineering and Performance, vol. 31, no. 11, pp. 8677–8686, 2022, doi:10.1007/s11665-022-06956-5
- [2] Y. Liu, X. Jiang, Q. Li, and H. Liu, “Failure analysis and fatigue life prediction of high-speed rail clips based on dic technique,” Advances in Mechanical Engineering, vol. 13, no. 12, 2021, doi: https://doi.org/10.1177/16878140211066225
- [3] D. Ferreño, J. A. Casado, I. A. Carrascal, S. Diego, E. Ruiz, M. Saiz, J. A. Sainz-Aja, and A. I. Cimentada, “Experimental and finite element fatigue assessment of the spring clip of the SKL-1 railway fastening system,” Engineering Structures, vol. 188, pp. 553–563, 2019, doi: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2019.03.053
- [4] M. Chen, W. Zhai, S. Zhu, L. Xu, and Y. Sun, “Vibration-based damage detection of rail fastener using fully convolutional networks,” Vehicle System Dynamics, vol. 60, no. 7, pp. 2191–2210, 2022, doi: 10.1080/00423114.2021.1896010
- [5] Y. Lu, H. Xie, J. Wang, Z. Li, F. Jia, H. Wu, J. Han, and Z. Jiang, “Influence of hot compressive parameters on flow behavior and microstructure evolution in a commercial medium carbon micro-alloyed spring steel,” Journal of Manufacturing Processes, vol. 58, pp. 1171–1181, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2020.09.021
- [6] M. Sol-Sánchez, L. Pirozzolo, F. Moreno-Navarro, and M. C. Rubio-Gámez, “A study into the mechanical performance of different configurations for the railway track section: a laboratory approach,” Engineering Structures, vol. 119, pp. 13–23, 2016, doi: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2016.04.008
- [7] W. Peng, J. Zhang, X. Yang, Z. Zhu, and S. Liu, “Failure analysis on the collapse of leaf spring steels during cold-punching,” Engineering Failure Analysis, vol. 17, no. 4, pp. 971–978, 2010, doi: https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2009.11.008
- [8] C. Xu, Y. Liang, M. Yang, J. Yu, and X. Peng, “Effects of the ultrasonic assisted surface rolling process on the fatigue crack initiation position distribution and fatigue life of 51CrV4 spring steel,” Materials, Vol. 14, Page 2565, 2021, doi:10.3390/MA14102565
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Malzeme Tasarım ve Davranışları
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yayımlanma Tarihi
31 Temmuz 2024
Gönderilme Tarihi
19 Nisan 2024
Kabul Tarihi
20 Mayıs 2024
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2024 Sayı: 20
APA
Dursunlar, M., & Taş, Z. (2024). Ray Bağlantı Elemanlarına Akımsız Ni-B Kaplama ve Isıl İşlem Uygulamaları. Demiryolu Mühendisliği, 20, 67-78. https://doi.org/10.47072/demiryolu.1471045
AMA
1.Dursunlar M, Taş Z. Ray Bağlantı Elemanlarına Akımsız Ni-B Kaplama ve Isıl İşlem Uygulamaları. Demiryolu Mühendisliği. 2024;(20):67-78. doi:10.47072/demiryolu.1471045
Chicago
Dursunlar, Mustafa, ve Zakir Taş. 2024. “Ray Bağlantı Elemanlarına Akımsız Ni-B Kaplama ve Isıl İşlem Uygulamaları”. Demiryolu Mühendisliği, sy 20: 67-78. https://doi.org/10.47072/demiryolu.1471045.
EndNote
Dursunlar M, Taş Z (01 Temmuz 2024) Ray Bağlantı Elemanlarına Akımsız Ni-B Kaplama ve Isıl İşlem Uygulamaları. Demiryolu Mühendisliği 20 67–78.
IEEE
[1]M. Dursunlar ve Z. Taş, “Ray Bağlantı Elemanlarına Akımsız Ni-B Kaplama ve Isıl İşlem Uygulamaları”, Demiryolu Mühendisliği, sy 20, ss. 67–78, Tem. 2024, doi: 10.47072/demiryolu.1471045.
ISNAD
Dursunlar, Mustafa - Taş, Zakir. “Ray Bağlantı Elemanlarına Akımsız Ni-B Kaplama ve Isıl İşlem Uygulamaları”. Demiryolu Mühendisliği. 20 (01 Temmuz 2024): 67-78. https://doi.org/10.47072/demiryolu.1471045.
JAMA
1.Dursunlar M, Taş Z. Ray Bağlantı Elemanlarına Akımsız Ni-B Kaplama ve Isıl İşlem Uygulamaları. Demiryolu Mühendisliği. 2024;:67–78.
MLA
Dursunlar, Mustafa, ve Zakir Taş. “Ray Bağlantı Elemanlarına Akımsız Ni-B Kaplama ve Isıl İşlem Uygulamaları”. Demiryolu Mühendisliği, sy 20, Temmuz 2024, ss. 67-78, doi:10.47072/demiryolu.1471045.
Vancouver
1.Mustafa Dursunlar, Zakir Taş. Ray Bağlantı Elemanlarına Akımsız Ni-B Kaplama ve Isıl İşlem Uygulamaları. Demiryolu Mühendisliği. 01 Temmuz 2024;(20):67-78. doi:10.47072/demiryolu.1471045
Cited By
Comparative analysis of wear properties between electroless Ni-B coating and commercial ZnAl coating on 38Si7 steel used in railway system
Engineering Science and Technology, an International Journal
https://doi.org/10.1016/j.jestch.2024.101843