Farklı Yüzey Kaplama Yöntemleriyle Kaplanan Dişli Tırmıklarda Tribolojik Özelliklerin İncelenmesi
Proje no. 20452 · Durum: Kapanmış (Yayın bekleniyor) · 2019
Özet
Tarımsal üretimde toprak işleme, takip eden işlemler için büyük önem taşır. Toprak işlemede pulluk, kültivatör, dişli tırmık gibi çeşitli makineler kullanılır. Bu makinelerde görülen önemli arıza tiplerinin başında ise aşınma gelir. Aşınma, toprak işleme makinelerinin aktif elemanlarında görülür ve kullanılan makinelerin kendinden beklenen işlevselliği zamanla kaybetmesine neden olur. Aşınmanın etkilerini mümkün olduğunca azaltmak için farklı yöntem ve işlemler yapılmakla beraber, bu konudaki sorunlar devam etmektedir. Bu çalışmada, aşınma etkilerini azaltmak amacıyla yeni yöntemlerin bir dişli tırmık aktif elemanı üzerinde denemesi gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla tırmık dişlerine farklı kaplama malzemeleri ve yöntemleri uygulanarak aşınma dirençleri arttırılmaya çalışılmış ve makine aktif elemanında aşınma davranışları incelenmiştir. Çalışmada tırmık dişleri dört farklı kaplama yöntemiyle ve özel alaşım tozlar kullanılarak kaplanmıştır. Kaplama malzemesi olarak PVD yönteminde TiCN, HVOF yönteminde WC-Ni-Co-Cr-Si-Fe-B toz karışımı kullanılmıştır. Çalışmada şahit numune (S), PVD yöntemiyle (2 µm kalınlıkta) kaplanan numune (A), PVD yöntemiyle (5 µm kalınlıkta) kaplanan numune (B), HVOF yöntemiyle (500 µm kalınlıkta) kaplanan numune (C) ve HVOF+PVD yöntemleri birlikte kullanılarak (500 µm+2 µm kalınlıkta) kaplanan numune (D) olarak hazırlanıp aşındırma denemelerinde kullanılmıştır. Denemeler tüm dişler için laboratuvar ortamında, dairesel hareketi çizgisel harekete çeviren ve çift hız kademesine sahip deneme düzeninde 50 km aşındırma mesafesinde gerçekleştirilmiştir. Aynı çalışma şartlarına tabi tutulurak yapılan aşındırma denemeleri sonucunda, şahit (S-kaplamasız) numunelerde toplam 3,99 g malzeme kaybı oluştuğu belirlenmiştir. Kaplama işlemi uygulanmış numunelerde ise aşınma direncinin artmasıyla daha az kayıp gerçekleşmiştir. A numunesi 0,14 g malzeme kaybı ile en düşük değere sahiptir. A kaplamalı numuneleri, düşükten yükseğe doğru sırasıyla D numunesi 0,18 g, B numunesi 0,19 g ve C numunesi 0,28 g ile takip etmektedir. Yapılan kaplama yöntemi ve malzemeleri karşılaştırıldığında uygulanan kaplama işlemlerinin aşınma kaybını ortalama 21,5 kat azalttığı hesaplanmıştır. Anahtar sözcükler: Tırmık Dişi, Aşınma, PVD, HVOF, Kaplama.