hardoks 500 çeliğinin abrasif aşınma davranışının ... - IISS 2012

International Iron & Steel Symposium, 02-04 April 2012, Karabük, Türkiye
HARDOKS 500 ÇELİĞİNİN ABRASİF AŞINMA DAVRANIŞININ
İNCELENMESİ
Ramazan YILMAZ a , Mustafa TÜRKMEN b , Ferit FIÇICI c,*
a Sakarya Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü, Esentepe Kampüsü,
54187, SAKARYA, E-posta: ryilmaz@sakarya.edu.tr
b Kocaeli Üniversitesi, Gebze Meslek Yüksekokulu, Metalurji Bölümü, 41800, Hereke-KOCAELİ, E-posta
mustafa.turkmen@kocaeli.edu.tr
c,* Sakarya Üniversitesi, Teknik Eğitim Fakültesi, Makina Eğitimi Bölümü, Esentepe Kampüsü, 54187, SAKARYA,
E-posta: fficici@sakarya.edu.tr
Özet
Bu çalışmada, ticari olarak hardoks 500 şeklinde adlandırılan aşınmaya dayanıklı çelik kullanılmıştır. Kayma
hızlarının malzemenin abrasif aşınma davranışlarına etkisi incelenmiştir. Pin on-disk abrasif aşınma cihazı
kullanılmıştır. Aşınma deneyleri 30N yük altında 0,25, 0,5, 0,7 ve 1 ms -1 hızlarda, 20 metre mesafede ve 80
meşlik SiC bir zımpara aşındırıcı üzerinde gerçekleştirilmiştir. Numunelerin aşınma yüzeyleri tarama elektron
mikroskop (SEM) ve enerji dağılımı spektroskometre (EDS) ile incelenmiştir. Yapılan çalışmalarda aşınma deneyi
esnasında uygulanan kayma hızı artıkça aşınma miktarının arttığı görülmüştür. Düşük kayma hızlarında
malzemenin aşınma direncinin daha iyi olduğu, ancak kayma hızlarının artışına paralel olarak aşınma miktarının
çok arttığı ve malzemenin aşınma direncinin de azaldığı gözlenmiştir. Böylece aşınma deneyinde malzemenin
maruz kaldığı kayma hızına bağlı olarak farklı aşınma mekanizmalarının beraber gerçekleştiği gözlenmiştir.
Anahtar kelimeler: Abrasif aşınma, hardoks, çelik, mikroyapı
INVESTIGATION OF ABRASIVE WEAR BEHAVIOUR OF HARDOX
500 STEELS
Abstract
In this study, hardox 500 traditionally named wear resistant steel was used. Pin on disc abrasive wear test
machine were used. The effect of sliding speeds on abrasive wear behaviour of the material was investigated.
The wear test were carried out at the constant load of 30N, sliding speeds of 0,25, 0,5, 0,7 and 1 ms -1 , in the
sliding distance of 20 meters on a 80 mesh silicon carbide emery paper. Worn surfaces of the samples after wear
tests were examined by using scanning electron microscope and energy dispersive spectroscopy (EDS)
analyses. It is seen that wear rate were increased with increasing of the sliding speeds. Wear resistance of the
steels is higher at lower sliding speeds. However, wear rate is highly increased with parallel increasing of the
sliding speeds and lowering wear resistance. Thus, İt is seen that wear is realized with various mechanism
together of depending on sliding speeds during wear tests.
Keywords: Abrasive wear, hardox, steels, hardness, microstructure.
1.Giriş
Günümüz endüstrisinin en önemli problemlerinden biri aşınmadır [1]. Endüstride çeşitli uygulamalarda kullanılan
makine parçalarının işleyişleri esnasında parçaların birbiri ile teması ya da zorlu çevre şartları nedeniyle aşınarak
orijinal ölçülerini kaybetmesi, hem makinenin çalışma düzenini bozmakta hem de makinanın verimini düşürerek
kaliteli ürün elde edilmesini engellemektedir. Aşınmada olduğu gibi, korozyon, darbe, iç gerilmeler ve yorulma
nedeniyle parçalanan makine elemanları, sistemin tamamen durmasına neden olmaktadır [2, 3].
Sürtünme sonucu hareket halindeki yüzeyler arasında abrasif aşınma meydana gelmektedir. Abrasif aşınma,
özellikle mineral, madencilik ve ulaşım endüstrilerinde karşılaşılan ekonomik açıdan masraflı ciddi bir problemdir.
Madencilik endüstrisinde, mineral ve kayaların işlenmesinde kullanılan donanımların abrasif olarak şiddetli bir
şekilde aşınmalarından dolayı abrasif aşınmaya dayanıklı malzemelerin tüketimi hızla artmaktadır. Bu bakımdan
düşük alaşımlı çeliklerin bazı özelliklerinin tasarlanması ile seramik malzemelerin yanı sıra yüksek alaşımlı
çeliklere ve çelik dökümlerle rekabet edebilecek malzemeler geliştirilmekte ve üretilmektedir. Bu amaçla yeni tür
çelikler geliştirilirken abrazyon ve hasara neden olan sert parçacıkların malzemelere yaptıkları abrasif aşınma
522

523
Yılmaz, R., Türkmen, M. ve Fıçıcı, F.
hasarlarının anlaşılması için birçok çalışmalar sürmektedir [4, 5]. Çeşitli çeliklerin abrasif aşınma davranışları ile
ilgili birçok çalışma gerçekleştirilmiştir [6-13]. Aşınmaya maruz kalan sistemin elemanları ve çevre çalışma ortamı,
aşınma şiddetini belirler. Ayrıca, malzeme cinsi, kimyasal içerik, sertlik, elastik modülü, yüzey pürüzlülüğü,
uygulanan ısıl işlemler, aşındırıcının tane boyutu ve şekli de aşınma direncine etki eder [1]. Malzeme seçiminde
en önemli parametrelerden birisi sertliktir ve sert malzemelerin aşınma dirençlerinin de daha yüksek olduğu
bilinmektedir [1, 4, 5,14, 15].
Farklı uygulamalarda karşılaşılan aşınma problemlerine karşı bazı kuruluşlar tarafından aşınmaya dayanıklı yeni
malzemeler geliştirilmektedir. Hardoks serisi çelikler de bu tür malzemelerden biri olup, özellikle abrasif aşınma
direnci oldukça yüksektir [16-18]. Hardoks tipi çelikler piyasada bulunan bazı yüksek dayanımlı çeliklere göre,
aşınmaya karşı en az beş kat daha uzun ömürlüdür [18]. Yüksek sertlik, yüksek mukavemet ve üstün tokluk gibi
mekaniksel özelliklerin bir arada olduğu HARDOX aşınma plakaları, öncelikle, aşınmanın önemli bir sorun olarak
karşılaşıldığı uygulamalarda ilk tercih olarak kullanılmaktadır. Bu özelliğinden dolayı, bu tür plakalar yüksek
aşınma dirençli damper kasaları, ekskavatör kepçeleri, kırıcılar ve benzeri donanımlarda kullanılarak bu
parçaların çalışma ömürlerinde artış sağlamaktadır. Levhanın sertliği, su verme hattında yüksek verimle suda su
verilerek elde edilir. Böylece, çeliğin bünyesinde düşük oranlarda alaşım elementleri bulunmasına rağmen, çok
yüksek sertlik değerlerine ulaşılmaktadır. Yüksek aşınma direncinin yanında kolay işlenebilir, bükülebilir ve
kaynak edilebilir malzemeler olması gibi imalat yönünden avantajlara sahiptir. Kepçe ve damperli kamyonların
kasa imalinde yaygın olarak kullanılmaktadır Sahip oldukları Brinell sertlik değerlerine göre HARDOX 400,
HARDOX 450, HARDOX 500 ve HARDOX 600 çeşitleri olmakla beraber çok maksatlı aşınma dirençli levhalardır.
Yüksek toklukları, rahat bükülebilme ve kaynak edilebilmeleri sayesinde, bu levhalar bazı uygulamalarda yük
taşıyıcı görevlerde de kullanılabilmektedir. HARDOX 500 ise daha yüksek aşınma direnci gerektiren
uygulamalarda kullanılan, bükülebilen ve kaynak edilebilen bir aşınma plakasıdır. HARDOX 600 son derece üst
düzeyde aşınma direnci olan önemli bir aşınma levhasıdır.[16-18]. Bu tür malzemelerin aşınmaları ile ilgili
çalışmalar bulunmaktadır [14, 15]. Bu çalışmalarda hardoks malzemeler kaynak yöntemi ve borlama yöntemleri
ile kaplanarak aşınma özellikleri iyileştirilmiştir.
Bu çalışmada, hardoks 500 aşınmaya dayanıklı çelik malzemeler, SiC zımpara üzerinde belirli bir mesafede
aşındırılarak, malzemelerin farklı hızlardaki aşınma davranışları incelenmiştir. Aşınma deneylerine paralel olarak
aşınan yüzeyler SEM (tarama elektron mikroskobu) ve SEM/EDS (Enerji dağılımlı spektrometre) analizleri ile
incelenmiştir.
2. Deneysel Çalışmalar
Çalışmada kullanılan Hardox 500 çeliğinin kimyasal kompozisyonu Tablo 1’de verilmiştir.
Tablo 1. Deneyde kullanılan hardoks 500 çeliğinin kimyasal kompozisyonu [18]
Element Cmax Simax Mnmax Pmax Smax Crmax Momax Nimax Bmax
% Ağırlık 0,27 0,70 1,60 0,025 0,010 1,00 0,25 0,25 0,004
Abrasif aşınma deneylerinde torna cihazına monta edilen pin on disk deney düzeneği kullanılmıştır. Deneyler oda
sıcaklığında gerçekleştirilmiştir. Daha önceki bir çalışmada [19] geliştirilen ve Şekil 1’de verilen aparat ve deney
düzeneği kullanılmıştır. 80 meşlik silisyum karbür zımpara abrasif aşındırıcı olarak kullanılmıştır. Numune ölçüleri
10x10x10 boyutlarındadır. Aşındırılacak numunelerin yüzeyi 600 meşlik zımparaya kadar zımparalanmıştır.
Aşınma deneylerinde torna aynası farklı devirlerde dönecek şekilde devir sayıları ayarlanarak 0,25, 0,5, 0,7 ve 1
ms -1 hızlarında gerçekleşecek şekilde ayarlanmıştır. Abrasif aşındırmanın verimli bir şekilde gerçekleştirilmesi
amacıyla dönem aşındırıcı üzerine 2 mm/dv adım ile dıştan merkeze doğru spiral gidecek şekilde 20 m’lik kayma
mesafesi seçilmiştir. Deneylerde 20 N yük uygulanmıştır. Aşınma deneyinden önce ve sonra numuneler 10 -4 g
hassasiyetinde elektronik terazi ile tartılarak aşınma kayıpları bulunmuştur. Ağırlık kayıpları bilinen numunelerin
aşınma oranları daha önce verilmiş olan, Wa = ÄG/dMS eşitliği ile hesaplanmıştır. Burada: Wa: Aşınma oranı
(mm 3 / Nm), ÄG: Ağırlık kaybı (g), M: Yük (N), S: Kayma yolu, D: Yoğunluk gcm -3 dür.

Şekil 1. Aşınma deney düzeneğinin görüntüsü [19]
524
Yılmaz, R., Türkmen, M. ve Fıçıcı, F.
Numuneler, mikroyapı incelemesi için su altında zımparalanmış, daha sonra Al2O3 kullanılarak mikroyapı
incelemelerinde kullanılan özel keçe üzerinde parlatılmıştır. Parlatılan numuneler su ile yıkanıp, yüzeylerine alkol
püskürtülerek kurutulmuştur. Mikroskobik incelemeye hazır hale getirilen numuneler % 2 Nital ile dağlanmıştır.
Optik mikroskop incelemeleri ise NİKON ELIPCE L 150 marka optik mikroskobu ile gerçekleştirilmiştir. Mikroyapı
ve aşınma yüzeylerinin incelemelerinde JEOL JSM 6060 LV tarama elektron mikroskobu (SEM) kullanılmıştır.
EDS element analizleri ise SEM cihazına bağlı IXRF 500 model elektron dağılım spektrometresi (EDS)
kullanılarak yapılmıştır.
3.Deneysel Sonuçlar ve Tartışma
Hardoks 500 çeliğinin optik ve SEM mikroyapı görüntüleri sırasıyla Şekil 2 ve 3’de verilmektedir. Sürekli ısıl işlem
ile ince taneli üretilen çeliklere ısıl işlem esnasında su ile soğutma ve temperleme işlemleri uygulanmaktadır. Isıl
işlemler sonucu numunelerde şekilde görüldüğü gibi martenzit ve beynitik yapı olduğu görülmektedir. Bu fazların
oluşturduğu çelik sert olup, ortalama olarak 500 Brinell sertliğine sahip olduğu belirtilmektedir [16-18]. Daha
önceki bir çalışmada [14, 16] mikroyapının martenzit olduğu belirtilmekte ise de yapıda martenzitik ve bir miktar
beynitik yapının da bulunduğu SEM ve optik mikroyapılardan anlaşılmaktadır.
Şekil 2. Hardoks 500 çeliğinin optik mikroskop görüntüsü
Hardoks 500 aşınmaya dayanıklı çeliklerin farklı hızlarda gerçekleştirilen aşınma deneyleri sonucu elde edilen
aşınma oranı değerleri Şekil 4’de verilmektedir. Aşınma oranları kayma hızına bağlı olarak farklılık
göstermektedir. Düşük hızlarda gerçekleştirilen aşınma deneylerinde daha düşük aşınma oranları elde edilmiştir.
Yüksek sertlik değerlerine sahip olan bu malzemelerin düşük şiddetli aşınma ortamlarında aşınma dirençlerinin
oldukça yüksek olduğu görülmektedir. Aşınma ortamının şiddetinin artışına bağlı olarak malzemenin aşınma oranı
değerlerinde önemli bir miktarda artış gözlenmektedir. Aşınma esnasında 0,5 ms -1 ’e kadar olan kayma hızlarında
aşınma oranları hemen hemen aynı değerler civarında iken, kayma hızı 0,7 ms -1 olduğunda aşınma oranında %
35 civarında artış olmaktadır. Kayma hızı daha da artarak 1 ms -1 olduğunda ise bu değerlerdeki artış oranı % 75’e

525
Yılmaz, R., Türkmen, M. ve Fıçıcı, F.
çıkmaktadır. Yüksek kayma hızlarında aşınma direnci azalmaktadır. Hardoks 500 çeliği ile aynı tür çeliklerden
olan hardoks 400 ‘ün daha düşük sertliğe sahip olmasına rağmen aşındırma oranları bu malzemeye göre daha
düşüktür [14]. Deney düzenekleri ve kayma hızı ile aşındırıcı cinsi gibi aşındırma ortamları arasındaki farklılıkların
aşınma oranını etkilediği düşünülmektedir [7]. Bu çalışmada hardoks 500 çeliği SiC aşındırıcı zımpara üzerinde
spiral şekilde ilerlemektedir. Malzeme, sürekli aynı noktadan aşındırıldığında belirli bir süre sonra aşınma deneyi
şartlarına dayanamayarak aşındırıcı partiküller parçalanarak aşındırma performanslarının düşmesine neden
olmakta ve böylece daha düşük aşınma oranı değerleri elde edilmektedir [7].
Şekil 3. Hardoks 500 çeliğinin SEM görüntüsü
Şekil 5’de aşındırılan yüzeylerin SEM görüntüleri verilmiştir. SEM görüntüsü malzemenin aşınması ve oluşan
aşınma mekanizmaları ile ilgili bilgiler sunmaktadır. Daha düşük kayma hızlarında hardoks 500 malzemede
kazıma sonucu plastik deformasyon meydana gelmektedir. Aynı zamanda abrazyonun sunucu malzeme
yüzeyinde çalışma sertleşmesi de oluşmaktadır. Dolayısıyla sertliği artan yüzeyin aşınmaya karşı direnci de
artmaktadır [11]. Yüksek sertliğe sahip ince perlitik çeliklerin aşınması esnasında oluşan plastik deformasyonların
mikrometre boyutunda uzama şeklinde oluşmuş ve oluşan geniş plastik deformasyonun daha çok ferrit
bölgelerinde oluştuğu gözlenmiştir. Gevrek yapıda olan Sementit fazlarının bulunduğu bölgede ise plastik
deformasyon oluşamadığından parçalanma meydana gelmiştir [11]. Çalışma sertleşmesi meydana gelen perlitik
yapıya sahip çeliklerde yüksek aşınma direnci görülmektedir. Kazıma, plastik deformasyon ve çalışma
sertleşmesi oluşan bölgelerde zamanla malzeme yorulmasına bağlı olarak sert yüzeylerin hemen altında çatlaklar
oluşmaktadır (Şekil 6a) [7, 11]. Çatlayan bu bölgeler koparak yüzeyden ayrılmaktadır. Bu olay düşük şiddetli
aşınma deneylerinde yavaş geliştiğinden düşük aşınma oranı değerleri elde edilmektedir. Kayma hızı artıkça
aşınan malzeme yüzeyinde kazınan bölgelerin arttığı gözlenmektedir. Malzemenin aşındırıcıya teması ile
başlayan süreçte aşındırıcı partiküller malzemeye batmakta ve yüzeyini kazımakta ve sürtünme süresince devam
eden kazıma ile enerji harcanması olmaktadır. Aşınma esnasında oluşan plastik deformasyonun artışına bağlı
olarak enerji tüketimi artmaktadır. Aşınma esnasında plastik deformasyon meydana gelen malzemelerde, plastik
deformasyona karşı gösterdiği dirence bağlı olarak aşınma direnci artış göstermiştir [7, 11, 23]. Kayma hızı
artırıldığında aşındırıcı boyutu aşınma ortamının şiddetine bağlı olarak belirli bir süre sonra parçalanarak
ufalanmış ve aşındırıcı ile malzeme arasında kalarak ortamı terk etmiştir. Bu süre içerisinde şiddetin etkisi ile
boyutu daha da küçülerek malzeme yüzeyinde yoğun kazıma izlerinin oluşmasına neden olmaktadır. Ancak
kayma şiddetine bağlı olarak ortamın sıcaklığı artmakta ve malzemenin yüzeyinin oksitlenmesine neden
olmaktadır. Şekil 6b’de aşınma şiddetinin artması ile yüzeyin oksitlendiği gösterilmektedir. Bu olay malzemenin
aşınma mekanizmasını etkilemektedir. Esasında daha önceki çalışmalarda [9, 10, 20-22, 24] belirtildiği gibi
yüzeyde oluşan oksit tabakası malzemenin aşındırıcı yüzeyinde sürtünme miktarını azaltarak daha kolay
kaymasını ve dolayısıyla daha düşük aşınma oranlarının elde edilmesini sağlamaktadır. Bu mekanizmanın
meydana geldiği düşünülmektedir. Ancak yüksek hızlarda gerçekleştirilen aşınmada birkaç aşınma
mekanizmasının bir arada oluştuğu anlaşılmaktadır. Böylece aşınma oranı artmaktadır. Aşınma ortamı şiddeti
artıkça aşınan yüzeyden mikro kesilmeler sonucu gerçekleşen yoğun kopmalar ısı sonucu oluşan oksit
tabakalarını da parçalayarak aşınma miktarını artırmakta ve malzemenin aşınma direncinin düşmesine neden
olmaktadır.

526
Yılmaz, R., Türkmen, M. ve Fıçıcı, F.
Şekil 4. Hardoks 500 çeliğinin aşınma deneylerinde elde edilen aşınma oranlarının kayma hızına göre değişimi
Şekil 5. a) 0,25 b) 0,5 c) 0,7 c) 1 ms -1 kayma hızlarında aşındırılan Hardoks 500 çeliğinin aşınma yüzeylerinin
SEM görüntüleri
Yüksek kayma hızlarında gerçekleşen aşınma esnasında mikro kesme ve mikro kazıma işlemi olmaktadır. Abrasif
aşınmanın kuvvetli bir şekilde malzemenin sertliğine, sünekliğine ve kırılma karakteristiklerine bağlı olduğu ileri
sürülmektedir [7]. Abrasif aşınma oranının, testin moduna, uygulanan yüke, kayma hızına ve aşındırılan
malzemenin mikroyapısına bağlı olarak değiştiğini göstermektedir [7-9, 10, 12, 13]. Yüksek hızlarda geçekleşen
aşınma esnasında plastik deformasyon artmakta ve malzeme yüzeyinde mikro kazıma sonucu ağırlık kaybı
miktarı artmaktadır. Yüksek hızlarda aşınmanın genelde mikro kazıma ve mikro kesme mekanizması ile
gerçekleştiği söylenmektedir [7]. Bu durum aşınma oranını artırmaktadır. Yüksek kayma hızlarında meydana

527
Yılmaz, R., Türkmen, M. ve Fıçıcı, F.
gelen aşınmanın başlangıcında aşınma oranı yüksek olurken daha sonra aşınma şiddetine bağlı olarak
aşındırıcının yıpranması, ufalanması ya da şeklinin bozularak aşındırma performanslarının düşmesi sonucu
aşınma oranının bir miktar düştüğü rapor edilmektedir [7, 25].
Şimdiki çalışmada, malzemenin aşındırıcı zımpara üzerinde 2 mm/dv ilerleme hızında spiral olarak yol alması ile
böyle bir durumun gerçekleşmesi ihtimalin daha düşük olduğu düşünülmekle beraber, kayma hızının yüksek
olmasından partiküllerin yıpranması ve parçalanması ve ufalması mümkündür. Ancak, düşük kayma hızlarında,
ilerleme hızı düşük olduğundan numune aynı yolu daha fazla kullanmıştır. Bundan dolayı, aşındırıcı partiküller
yıpranmış ve parçalanmıştır. Aşındırıcının numune yüzeyine batması ile malzeme yüzeyinde çizikler oluşmakta ve
çizgilerin olduğu bölgede daha çok plastik deformasyona uğramaktadır. Esasında aşınma esnasında yüzeye
belirli bir yük uygulandığında malzeme yüzeyinde çalışma sertleşmesi meydana gelmekte ve aşınma oranının
azalmasını sağlamaktadır. Ancak devam eden aşınma ile yüzeyde yorulma sonucu çatlaklar oluştuğu ve daha
sonra bunların ilerleyerek kopmakta ve dökülmekte olduğu düşünülmektedir. Ancak aşınma testlerinde kritik yük
artırıldığında aşınma miktarı da artmaktadır [7, 26, 27]. Şimdiki çalışmada aynı yük miktarı kullanılmakla beraber,
kayma hızı artırıldığında aşınma ortamı şiddetlenmekte ve aşınma miktarının aşırı bir şekilde artmasına neden
olmaktadır.
Şekil 6. a) 0,25 ve b) 1 ms -1 kayma hızlarında aşındırılan Hardoks 500 çeliğinin yüksek büyültmedeki aşınma
yüzeylerinin SEM görüntüleri
Şekil 7’de 1 ms -1 kayma hızında gerçekleşen malzemenin aşınma yüzeyinden alınan SEM görüntüleri ve EDS
analizleri verilmiştir. Kayma hızının artması sonucu aşınma şiddetlenmekte ve aşınma oranı artmaktadır. Aşınma
yüzeylerinin farklı olmasının, aynı deney şartları esnasında birden fazla aşınma mekanizmasının oluşmasından
kaynaklandığı düşünülmektedir. EDS analizi alınan bölgelerin içerdiği elementlerin miktarı farklıdır. 2 nolu bölgede
aşınmada oluşan ısı nedeniyle oksit elementi görülmektedir. Malzemenin içerisinde bor olmasına rağmen EDS
analizinde görülmemiştir. Malzemenin kimyasal kompozisyonunda çok az miktarda bor bulunmasından
kaynaklandığı düşünülmektedir. Ayrıca 2 nolu bölgede karbon bulunduğu görülmektedir.

528
Yılmaz, R., Türkmen, M. ve Fıçıcı, F.
Aşınma sistemlerinde sürtünmeden kaynaklanan enerji dağılımı bulunmaktadır. Dolayısıyla sürtünme işi ısıya
dönüşmektedir. Yüzeyde meydana gelen sıcaklık artışı aşınan malzemenin mikroyapısında faz dönüşümüne bile
neden olabilmektedir. Aşınma şiddeti ile malzemenin yüzeyinde meydana gelen ısı artışı oksit tabakanın
oluşmasına neden olmaktadır [9, 10]. Aşınan malzemelerin yüzeyinde, uygulanan yük ve hıza bağlı olarak
ulaşılan sıcaklıklara göre Fe2O3, Fe3O4 ve FeO formlarında oksitler oluşmaktadır. á-Fe2O3 demir oksit formu
düşük sıcaklıklarda oluşan oksittir ve 450 o C’den düşük sıcaklıklarda oluşmaktadır. 450 o C-600 o C sıcaklıkları
arasında Fe3O4 oluşmakta, 600 o C’nin üzerindeki sıcaklıklarda ise FeO oluşmaktadır [9, 10, 24].
Şekil 7. 20 N yük ve 1 ms -1 kayma hız ortamında aşındırılan hardoks 500 çeliğinin aşınma yüzeyinin çeşitli
bölgelerinden alınan SEM/EDS analizleri

4.Sonuçlar
529
Yılmaz, R., Türkmen, M. ve Fıçıcı, F.
Gerçekleştirilen deneysel çalışmadan aşağıdaki sonuçlar çıkarılmıştır:
1. Hardoks 500 çeliği genelde martenzit ve bir miktar beynitik yapıdan oluşmaktadır.
2. Kayma hızı malzemenin aşınma oranını etkilemiştir. Düşük kayma hızlarında malzeme yüksek aşınma
direnci gösterirken, kayma hızı belirli bir değere ulaştığında aşınma direncinde düşme olmaktadır. Bu tür
malzemelerin şiddetli ortamlarda aşınma dirençlerini kaybettikleri gözlenmiştir.
3. Aşınma, düşük hızlarda, kazıma ve plastik deformasyon şeklinde gerçekleşirken, yüksek kayma hızlarında
ise mikro kazıma, mikro kesme ve oksitlenme gibi aşınma mekanizmaları sonucunda gerçekleşmiştir.
5. Kaynaklar
[1] OĞUZ B., Aşınma Sorunları ve Dolgu Kaynakları Oerlikon, İstanbul,. 709, 1993
[2] GÜLBAHAR, B.,“Bakım Mühendisliği Yönetimi ve Felsefesi” Gedik Teknik 2,İstanbul
[3] TÜLBENTÇi K., KALUÇ E., “Kazı Makinelerinde Aşınan Parçaların Kaynakla Tamirinin Teknolojik ve
Ekonomik Önemi” Kaynak Dünyası, 91, 2, 3-6, 1991
[4] TYLCAK, J.H., “Abrasive wear”, ASM Handbook, Vol. 18: Friction, Lubrication and Wear Technology, ASM
International, 1992.
[5] OLSON, D.L., CROSS, C.E.,” Friction and Wear in the Mining and Mineral Industries”, ASM Handbook, Vol.
18: Friction, Lubrication and Wear Technology, ASM,International, 1992.
[6] DUBE, N.B., HUTCHINGS, I.M, “Influence of Particle Fracture in the High-Stress and Low-Stress Abrasive
Wear of Steel”, Wear, 233-235, 246-256, 1999.
[7] MODİ, O.P., MONDAL, D.P., PRASAD, B.K., SİNGH, M., KHAİRA, H.K., “Abrasive Wear Behaviour of a
High Carbon Steel: Effects of Microstructure and Experimental Parameters and Correlation with Mechanical
Properties”, Materials Science and Engineering, A343, 235-242, 2003.
[8] MODİ, A. P., “Effects of Microstructure and Experimental Parameters on High Stress Abrasive Wear
Behaviour of a 0.19 wt% C Dual Phase Steel”, Tribology International 40, 490–497, 2007
[9] ABOUEI, V., SAGHAFIAN, H., KHEIRANDISH, Sh., “Effect of Microstructure on the Oxidative Wear
Behavior of Plain Carbon Steel”, Wear, 262, 1225–1231, 2007.
[10] ABOUEI, V., SAGHAFIAN, H., KHEIRANDISH, Sh., “Dry Sliding Oxidative Wear in Plain Carbon Dual
Phase Steel”, Journal of Iron and Steel Research, International, 14, 4: 43-48, 2007.
[11] KATSUKI, F., WATARI, K., TAHIRA, H., UMINO, M., “Abrasive Wear Behavior of a Pearlitic (0.4%C) Steel
Microalloyed with Vanadium”, Wear, 264, 331–336, 2008.
[12] RENDÓN, J., OLSSON, M., “Abrasive wear resistance of some commercial abrasion resistant steels
evaluated by laboratory test methods”, Wear, 267, 2055–2061, 2009.
[13] JENSEN, L. R.D., FUNDAL, E., MOLLER, P., JESPERSEN, M., “Prediction of Wear Rates in Comminution
Equipment”, Wear, 269, 525–533, 2010.
[14] TABUR M.,“Bor Karbür Kaplanmış AISI 8620 ve Hardox 400 Çeliklerinin Abrasiv Aşınma Davranışlarının
İncelenmesi”, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 2008.
[15] YILMAZ, R., GEDİKLİ, M., BARLAS, Z., “Hardox 400 Çeliğinin Sert Dolgu Kaynağında Paso Sayısının
Sertliğe, Aşınmaya ve Mikroyapıya Etkisi” Teknoloji, 8 : 1, 57-64, 2005.
[16] BUGLACKI, H., SMAJDOR, M., “Mechanical Properties of Abrasion-Resistant Hardox 400 Steel and Their
Welded Joints”, Advances in Materials Science, 4: 2 (4), 64-71, 2003.
[17] METAL-OKS Ürün Katoloğu, İstanbul, 2001.
[18] İnternet http://www.hardox.com.
[19] SOMUNKIRAN, İ., “Kobalt Esaslı Alaşımların Toz Metalurjisi Yöntemiyle Üretimi, Mikroyapı ve Mekanik
Özelliklerinin Araştırılması”, Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 2006.
[20] WANG, J., DANNINGER, H., “Dry Sliding Behaviour of Molybdenum Alloyed Sintered Steels”, Wear, 222,
49-56, 1998.
[21] YILMAZ R., EKİCİ M.R., “Molibden İlavesinin Düşük Alaşımlı TM Malzemelerin Aşınma Davranışlarına
Etkisi”, 14. Uluslararası Metalurji ve Malzeme Kongresi, 849-858, 16–18 Ekim 2008, İstanbul
[22] YILMAZ R., ÖZYÜREK D., “Toz Metalurjisi İle Üretilen Fe-Cu-C Esaslı Malzemelerin Aşınma Özellikleri”, 5.
Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu (IATS’09), 1230–1235, 13–15 Mayıs 2009, Karabük, Türkiye
[23] WANG, Y., LEI, T., “Wear Behavior of Steel 1080 with Different Microstructures during Dry Sliding”, Wear,
194, 44–53, 1996.
[24] SULLIVAN, J.L., QUINN, T.F.J., ROWSON, D.M., “Developments in the Oxidational Theory of Mild Wear”,
Tribology International, 13, 153–158, 1980

530
Yılmaz, R., Türkmen, M. ve Fıçıcı, F.
[25] SEVIM, I. ERYUREK, B., “Effect of abrasive particle size on wear resistance in steels”, Materials and
Design, 27, 173–181,2006
[26] MERCER, A.P. HUTCHING, I.M., “The Deterioration of Bonded Abrasive Papers During the Wear of
Metals”, Wear, 132, 77-97, 1989.
[27] MISHRA, A., FINNIE, I., “Some Observations on 2-Body Abrasive Wear”, Wear, 68, 41-56. 1981.