Farklı kimyasal bileşimlerdeki sert dolgu aşınma plakalarının özelliklerinin incelenmesi, geliştirilmesi ve optimizasyonu

Sistem ekipmanlarının aşınması sanayide karşılaşılan en önemli ve en yaygın problemdir. Sektörlerde süregelen pahalı kesintiler ve makine bileşenlerinin değiştirilmesinin maliyetini azaltmak için yöntemler ve malzemeler geliştirmek için sürekli bir mücadele olmuştur. Sert dolgu işlemi çok yönlü tekniklerden en önemlisi olup metal altlık üzerine çeşitli metal ve alaşımları sert ve aşınmaya dayanıklı tabakalar şeklinde kullanıcıya sunmaktadır. Sadece aşınmaya dayanımı arttırmakla kalmayıp, servis ömrünü uzatmaya ve maliyetleri düşürmeye yardımcı olmaktadır. Sertdolgu kaynak yöntemiyle üretilen aşınma plakaları; abrasif aşınma etkisi altında çalışan sistemlerin üretilmesi ve aşınmış sistem yüzeylerinin yenilenmesi için maliyeti de azaltarak sanayiye hizmet eden güncel çözümdür. Aşınma plakaları birçok kaynak uygulamasının yerine doğrudan uygulanarak tamir - bakım masraf ve zaman kayıplarının önüne geçmektedir. Bu sayede abrasif aşınma içeren birçok uygulamada çalışabilmeye olanak sağlamıştır. Bu akademik çalışmada, şu anda ülkemizde gelişime açık durumda olan sertdolgu aşınma plakalarının gerektirdiği teknolojik ve bilimsel bilgiye ulaşmak istenmektedir. Yapılan araştırmada Fe-Cr-C esaslı ve Si, Mn ihtiva eden sertdolgu aşınma plakalarının karmaşık kimyasal bileşiminin geliştirilerek abrasif aşınma dayanımlarının iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Yapılan deneyler; kimyasal bileşim deneyleri, metalurjik mikroyapı incelemeleri, abrasif aşınma dayanımı deneyleri, sertlik deneyleri, aşınma deneyi sonrası mikroyapı incelemeleri kontrol edilerek standartlara ve proje hedeflerine uygun olup olmadığı belirlenmiştir. Bu tez çalışma aşamasında aşınma plakaları melez bir toz altı kaynak yöntemiyle sertdolgu kaynakları yapılmıştır. ASTM G65 abrasif aşınma testi esas alınarak ve Avrupa standardı EN 14700 standardı çerçevesinde yapılan karakterizasyon deneyleri ile çeşitli miktarda element içeren aşınma plakalarının mekanik ve mikroyapısal özellikleri birbirleri ile karşılaştırılmıştır. Daha sonra bu veriler ve literatür çalışmaları değerlendirilerek yeni aşınma plakası tasarımları yapılmıştır. Yapılan beş aşınma plakası tasarımıyla birlikte istenilen mekanik değerlere ulaşarak gelişme sağlanmış ve başarılı olunmuştur. Aşınma plakalarının özelliklerin incelenmesi ve karakterizasyonu için deney planı oluşturulmuştur. Bu deney planına göre kaynak deneyleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen tecrübeler doğrultusunda sert dolgu kaynağıyla üretilen aşınma plakaları uygulamalarına özelleştirilmiş balık kılçığı hazırlanmıştır. Literatürdeki diğer çalışmalar ile karşılaştırmalar yapılarak elde edilen sonuçların geçerliliği araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda Aşınma Plakalarının sanayideki birçok alanda kullanımının yaygınlaştırılması amaçlanmaktadır. Aşınma Plakalarının kullanımının yaygınlaşması sonucunda sanayi kuruluşlarında aşınmaya bağlı üretim ve hizmet kesintisinin daha aza indirilmesiyle beraber maliyetlerde belirgin azalma öngörülmektedir. Deneysel çalışmalar kapsamında aşınma plakaları istenilen kaynak kalitesini sağlamakla beraber tasarım aşamasından sonra uygulamanın gerekli mekanik ve kimyasal özellikleri sağladığı görülmektedir. Aşınma plakaları diğer muadil malzemelere göre üstünlük sağlamaktadır. Abrasif aşınma dayanım performansı ve fiyatı gibi tekno-ekonomik faktörler de göz önüne alındığı takdirde aşınma plakaları birçok uygulama için rakipsiz konuma gelmektedir.