54SiCr6 alaşımlı çelik kullanılan pulluk ok malzemesinin iyileştirilmesinin deneysel analizi ve topoloji optimizasyonu

Tarım sektöründe kullanılan Pulluk Ok malzemesi olarak adlandırılan makine parçasında hammadde olarak kullanılan 54SiCr6 alaşımlı çeliğinin toprak içerisinde bulunan büyüklü küçüklü taş ve çakıllar, agrega, ağaç kökleri gibi öngörülemeyen zorlanma şartlarına maruz kalması, kullanım koşullarında yeterli dayanımı gösteremeyip malzeme yüzeyinde çatlaklar meydana gelmesinin ardından zorlanmalar karşısında kırılma gibi bozulmalar göstermiştir. Bu tez çalışmasında 54SiCr6 alaşımlı çelik malzemenin dayanımlarının ve mekanik özelliklerinin iyileştirilerek bu sorunun ortadan kaldırılması amaçlanmıştır. Öncelikle malzemenin yüksek sıcaklıklara maruz bırakılmasının ardından ısıl işlem prosesleri konusu altında su ve yağ verme işlemleri yapılmıştır. Yapılan ısıl işlemler sonucunda malzeme karakteristik davranışlarındaki değişimler gözlemlenmiş ve analiz edilmiştir. Bu ve bunun gibi problemleri ortadan kaldırmak adına malzeme biliminden faydalanarak 54SiCr6 malzemesinin özelliklerinin iyileştirilmesi adına çalışmalar yapılmıştır. Makine parçasının tek iyileştirilmesi gereken özelliği malzeme dayanımları ve karakteristik özelliği değildir, Pulluk Ok parçasının ağırlığını da optimize etmek makinenin kullanımı için ve traktör arkasına takılarak kullanılan bu makinenin traktör çekiş güçlerine de etkisi olmasından dolayı topoloji optimizasyonu yüksek önem arz etmektedir. Bu yüzden tezin ana çalışmalarından bir tanesi de topoloji optimizasyonudur. Yapılan ısıl işlemler sonucunda malzemeye yağ verme işlemi su verme işlemine göre daha az sertlik sağlarken daha fazla süneklik sağlamıştır. Ortalama sertlik değerleri ham malzemede 28 HRC iken yapılan ısıl işlemler ile 31.6 HRC sertliğe çıkartılmıştır. Topoloji optimizasyonu yapılmasının ardından optimizasyon ile iyileştirilen tasarım sonucunda malzemenin ağırlığında 1 kg azalma gerçekleştirilirken hacim ve yüzey alanında da iyileşmeler görülmüştür.