Yüksek basınç altındaki hidrolik silindirlerin yorulma performanslarının iyileştirilmesi

Sanayide kullanılan yapısal parçalar genellikle değişken yüklemeler altında çalışırlar. Bu yüklemeler altında, bir süre sonra, genelde malzemenin yüzeyinden başlayarak ilerleyen çatlaklar büyüyerek malzemenin akma dayanımlarının çok altındaki gerilmelerde bile yorulup kırılmasına sebep olur. Ultra yüksek basınç altında çalışan hidrolik silindirlerde de yorulma önemli bir problemdir. Yorulma, genelde yüzeyde başladığından, tekrarlı yüklere maruz kalan malzemelerin yüzeylerindeki kusurlar malzemenin beklenilenden erken yorulmasına sebep olabilmektedir. Bu nedenle, yüzeydeki kusurları en aza indirmek için çeşitli parlatma ve kaplama gibi yüzey işlemleri geliştirilmiştir. Bu işlemlerden en yaygın olanlardan biri de ezerek parlatma işlemidir. Ezerek parlatma işlemi, malzeme üzerinden talaş kaldırmadan, ön işlem sonunda oluşan pürüzlülükleri plastik deformasyona uğratıp birbirleri üzerine yığarak, yüzeyi daha pürüzsüz hale getiren işlemdir. Pürüzlerin ezilmesiyle yüzeyde kalıntı basma gerilmeleri oluşur ve bu da yüzeyde oluşacak çatlağın gecikmesini sağlar. Bu yüksek lisans tezinde ilk olarak yüksek basınçlarda çalışan katmanlı hidrolik silindirlere uygulanan yüzey işlemlerinin yorulma ömrüne olan etkisi incelenmiştir. Deneyler sırasında oluşan problemlerden dolayı tezdeki yöntem değiştirilmiş ve AISI 4340 malzemenin yüzey özelliklerine ve yorulma ömrüne ezerek parlatma işleminin etkisi araştırılmıştır. Standart yorulma testi numunelerine farklı ezme miktarı, ilerleme hızı ve parlatma hızı parametrelerinde ezerek parlatma işlemi uygulanmış ve sonuçta oluşan yüzey pürüzlülüğü, mikrosertlik ve yorulma ömürleri ölçülmüştür. Ezerek parlatma işlemi parametrelerinin en düşük yüzey pürüzlülüğü ve en yüksek yorulma ömrü için optimum seviyeleri belirlenmiştir. Ayrıca tornalama işleminde oluşan takım izlerinin, ezerek parlatma yöntemiyle azaltıldığı, 3D yüzey topoğrafya görüntüleriyle gösterilmiştir.