Hızlı tren hatlarındaki rayların aşınma davranışlarının mikroyapısal araştırılması

Hızlı Tren Hatlarındaki Rayların Aşınma Davranışlarının Mikroyapısal Araştırılması Bu çalışmanın amacı, hızlı tren hatlarında rayların aşınmadan önce ve sonraki S49 serisi ray çeliğinin atomik içyapısını ve yüzey pürüzlülüğünün ileri metalografik araştırma (X-ışınları, sem ve optik mikroskop ve noktasal analiz gibi) teknikleri kullanılarak mikro yapılarının incelenmesidir. Ayrıca diğer malzemelerle kıyaslamanın yapılması, aşınan ray çeliğinin mukavemetini artıcı önlemlerin belirlenmesi ve kullanılan S serisi ray çeliklerinin aşınmaya daha kararlı bir yapıya sahip ve daha uzun ömürlü olması ilave olarak üretimde de daha verimli hale getirilmesi amaçlanmaktadır. Bu amaçla S49 çeliğinden imal edilmiş ray numunesi kesim işlemine tabi tutularak numuneler oluşturulmuştur. Aşınma deneyi için A1-A2-A3, B1-B2-B3 ve C1-C2-C3 olmak üzere 9 adet numune oluşturulmuştur. S49 çeliğinden alınan numuneler ısıtıcı fırında 8000C sıcaklığa yükseltilerek 15 dakika östenitleme işlemine maruz bırakılmıştır. Bu işlemden sonra numune sıcaklıkları 5500C, 5750C ve 6000C sıcaklıklarda fırında 5 dakika bekletilmiş ve havada soğutma işlemine tabi tutularak ısıl işlem uygulaması gerçekleştirilmiştir. Daha sonra numune 80μ, 220μ 400μ, 600μ, 800μ ve 1000μ keçeler kullanılarak cıva ve kadifeyle parlatma işlemine tabi tutulmuştur. Parlatma işleminden sonra alkol ile temizlenen numune içyapısı mikroskopta görülünceye kadar kadife ile parlatılmış, görüntü elde edildikten sonra %2'lik nital ile dağlanmıştır. A1, B1, ve C1 numuneleri 10N, 20N ve 30N'luk yüklerde ve 1800m, 3600m ve 5400m'lik kayma mesafelerinde Fırat Üniversitesi Metalurji-Malzeme Mühendisliği laboratuvarında bulunan JET WMH Tool Group AG, GH-8603 markalı aşınma cihazıyla, aşınma testine tabi tutulmuşlardır. Deneysel aşamalardan elde edilen numuneler ışık mikroskobu, SEM, XRD ve EDS görüntüleri alınarak aşınma davranışları değerlendirilmiştir. Araştırma sonucunda S49 ray çeliklerinin yük, kayma hızı ve kayma yolu değişkenleriyle doğru orantılı bir şekilde kütle kaybına uğradığı yani aşınma düzeyinin arttığı tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Aşınma, S49 Ray Çeliği, SEM, EDS, Metalurji