Investigation of wear behavior of austempered ductile irons

Östemperlenmiş küresel grafitli dökme demirlerin aşınma davranışlarının incelenmesi

Abstract

In this study, investigation of wear behavior of ductile iron specimens was aimed by carring out the austempering heat treatment process. The ductile iron (DI) specimens were quenched in prepared % 50 NaNO3 ve % 50 KNO3 salt bath at 315°C and 325°C for 120 min, shortly after the ductile iron (DI) specimens were firstly austenitized at 900 °C and 90 min. Then they were left the room temperature for cooling. The specimens hardness were measured and as high hardness specimens were 315oC austempered ductile iron (ADI) specimens, low hardness specimens were the ductile iron. The following processes are specimen surface polishing and wearing tests. Dry wearing tests were applied on the pin on disk wear test apparatus under the following conditions; 10N, 20N and 30N loads, at 1 m/s constant velocity, and in 1500 m sliding distance. The results of wearing tests are mass losses, were found out by the sensitive weighing machine. At the same time, friction coefficient and temperature data were attained from computer, which connected the pin on disk, wear test apparatus. The wear tracks occurring on the surfaces were investigated by using the microscope and taken their pictures. According to the obtained data and the wear tracks, the greatest friction coefficient and the lowest mass loss were observed on the 315oC ADI specimens.

Özet

Bu çalısmada, Küresel grafitli dökme demirlerlerde (KGDD) östemperleme ısıl islemi uygulanarak, KGDD numunelerin asınma davranıslarının incelenmesi amaçlanmıstır. KGDD numuneler, 900 °C’ de 90 dakika östenitlendikten sonra hızlı bir sekilde % 50 NaNO3 ve % 50 KNO3 karısımı içeren tuzlardan hazırlanan tuz banyosuna daldırılmıs ve 375 °C ve 315 °C östemperleme sıcaklıklarında 120 dk. bekletildikten sonra oda sıcaklığında soğumaya bırakılmıstır. Numunelerin sertlikleri ölçülmüs ve en fazla sertlik değeri 315oC’de östemperlenmis küresel grafitli dökme demir (ÖKGDD) iken, en az sertlik değeri KGDD’ de olmustur. Östemperleme islemi tamamlanan numunelerin, yüzeyleri parlatıldıktan sonra, pin on disk asınma test cihazında, 10N, 20N ve 30N yüklerde altında, 1 m/s sabit kayma hızında ve 1500 m kayma mesafesinde kuru asınma deneyi yapılmıstır. Asınma deneyi sonucunda, numuneler hassas terazide tartılarak kaybettikleri kütle bulunmustur. Aynı zamanda, pin on disk test cihazına bağlı bilgisayar aracılığıyla sürtünme katsayısı ve sıcaklık verileri elde edilmistir. Numunelerde meydana gelen asınma izleri mikroskopla incelenmis ve fotoğrafları çekilmistir. Elde edilen verilere ve asınma izlerine göre, 315oC ÖKGDD’ de en fazla sürtünme katsayısı ve daha az kütle kaybı gözlemlenmistir.