8622RH ve 20MnCr5 Çeliklerinin Aşınma ve Mekanik Özelliklerine Gaz Karbürleme İşleminin Etkisinin İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, otomotiv arka aks dişlilerde kullanılan malzemelerden 8622RH ve 20MnCr5 çeliklerinin karbürizasyon işlemi sonrası mekanik özelliklerinin karşılaştırılması amaçlanmıştır. 8622RH ve 20MnCr5 çelikleri, 930 ˚C sıcaklıkta, %1.2 C ortam konsantrasyonunda 395 dakika süre ile gaz karbürizasyon işlemine tabi tutulmuştur. Daha sonra sıcaklık 830 ˚C’ye düşürülmüş ve ortam konsantrasyonu %0.9’a set edilmiştir. Bu sıcaklıkta da numuneler 60 dakika tutulmuştur. Karbürizasyon işlemi ardından numuneler 100 ˚C’deki yağ banyosu içinde 30 dakika bekletilmiştir. Bu adımdan sonra, temper prosesi gerçekleştirilmiştir. Temperleme prosesi 175 ˚C’de 110 dakika süre ile gerçekleştirilmiştir. 8622RH ve 20MnCr5 çeliklerinin ısıl işlem öncesi ve sonrası mikroyapı analizleri, sertlik ölçümleri, darbe ve aşınma deneyleri yapılarak, sonuçlar ortaya konmuştur. Mikroyapı incelemelerinde geleneksel metalografi ve taramalı elektron mikroskobisi (SEM) teknikleri kullanılmıştır. Malzeme mikroyapılarının birbirine benzer olduğu, karbürizasyon işlemi sonucunda her iki malzemenin de mekanik özellikleri arasında çok farklılık olmasa da 8622RH malzemesinin yüzey sertliğinin, 20MnCr5’e göre daha yüksek olduğu görülmüştür. Bu durumun 8622RH çeliğinin içeriğindeki Ni ve Mo alaşım elementlerinin yüksek sertleşebilme yeteneğinden kaynaklandığı düşünülmektedir.Her iki malzemenin aşınma oranları karşılaştırıldığında ise, 20MnCr5 çeliğinin aşınma miktarının, 8622RH çeliğine göre daha yüksek olduğu görülmüştür. Malzemelerin aşınma direnci ile sertliklerinin doğrudan ilgisi olması sebebiyle, yüksek sertliğe sahip olan 8622RH malzemesinin aşınma dayanımının daha yüksek olması beklenen bir sonuçtur.