Effect of tempering conditions on the final properties of ball bearings
Temperleme koşullarının rulmanların nihai özelliklerine etkisi
- Tez No: 704848
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÜLSÜM TOPATEŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 78
Özet
Her alanda karşılaşabileceğimiz bir makine elemanı olan rulmanın temel görevi, aralarında rölatif dönme hareketi olan bilya ile bilezikler arasındaki sürtünmeyi minimuma indirmek ve yük aktarımını sorunsuz şekilde sağlamaktır. Rulman kuvvete karşı direnç gösterilebilmesi için sert ve yüksek dayanıma sahip olmalıdır. Çeliğin sertlik alması kimyasal kompozisyonundaki karbon içeriğine bağlıdır. Bu nedenle yüksek karbonlu düşük alaşımlı çelik olarak tanımlanan 100Cr6 rulman çeliği ortak olarak rulman üreticileri tarafından kullanılmaktadır. Islah işlemi ani soğutma ve temperleme işlemlerinden oluşmaktadır. Östenitleme sıcaklığı 850°C olarak kullanılmıştır. Yüksek sertlik sağlayan ani soğutma işlemi kalıntı gerilimler içerir. Temperleme işlemi 150°C ve 300°C arasında on derece aralıklarla gerçekleştirilmiştir. 90 ve 240 dakika olarak iki farklı temperleme süresi seçilmiştir. Temperleme işlemi kalıntı gerilimleri yok eder ve kalıntı östenitleri martensitin içine çözer. Bu yüzden on altı farklı temperleme sıcaklığı ve iki farklı temperleme süresi kullanılmıştır. Kalıntı östenit, martenzit fazının içine sıcaklık ve süreye bağlı olarak çözünür. Bu durum bileziklerde boyutsal bozulmalara sebep olur. Rulman bilyaları, iç ve dış bilezik arasında sıkışarak rulmanın çalışamaz hale gelmesine yol açar. Boyutsal bozulmayı önlemek için rulman bileziklerine boyutsal stabilizasyon testi uygulanmalıdır. Uluslararası boyutsal stabilizasyon test standardı bulunmadığından her rulman üreticisi boyutsal stabilizasyon test parametrelerini kendi geliştirmektedir. Bileziklere ısı sınıflarına göre üç farklı boyutsal stabilizasyon testi uygulanmıştır. Bu çalışmada 6208 tip rulman bilezikleri kullanılmıştır. Temperleme koşullarının rulman bileziklerinin nihai özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Dış bilezikler için; 150 ve 300 °C tavlama sıcaklığında 90 dakika temperleme süresiyle 790 HV1 ile 643 HV1 arasında ve 240 dakika temperleme süresiyle 775 HV1 ile 658 HV1 arasında sertlik değerleri gözlemlenmiştir. Tutulan östenit miktarı, 230 °C'de 90 dakika ve 220 °C'de 240 dakika temperleme süresiyle tamamen martensite ayrışmıştır. Aynı temperleme sıcaklıklarında iç bilezikler için; 90 dakika temperleme süresiye 792 HV1 ile 643 HV1 arasında ve 240 dakika temperleme süresiyle 773 HV1 ile 632 HV1 arasında sertlik değerleri gözlemlenmiştir. Tutulan östenit miktarı 230°C'de 90 dakika ve 210°C'de 240 dakika temperleme süresiyle tamamen martensite ayrışmıştır. Tutulan östenit miktarı, boyutsal stabilizasyon testine göre bileziklerde boyutsal bozulmaya neden olmuştur. Bileziklerin homojenizasyonu için 240 dakikalık tavlama süresi 90 dakikadan daha uygundur.
Özet (Çeviri)
The primary assignment of bearing is that the machine element we can encounter in every field. It provides minimum friction between raceways of inner and outer ring with relative rotary motion and ensure smooth load transformation. The bearing must have high hardness and strength properties for resistance to external forces. The hardness of steel is dependent on carbon contents in chemical composition. For this reason, 100Cr6 bearing steel, which is defined as high carbon low alloy steel, is commonly used by bearing manufacturers. The through-hardening process consists of quenching and tempering conditions. Austenitization temperature is used at 850°C. Moreover, the quenching condition that provides high hardness, includes stress. Tempering was carried out between 150-300°C by applying 10°C intervals. Also, two different tempering durations were selected; 90 and 240 minutes. The tempering condition removes residual stress and retained austenite. Retained austenite can be decomposed into the martensite phase depending on tempering temperatures and durations. However, this case causes dimensional distortion for rings. Balls are trapped between inner and outer rings. This situation causes failure of bearing. A dimensional stabilization test should be applied to the bearing rings to observe dimensional distortion. Accordingly, tempering temperatures are determined. Since there is no international dimensional stabilization test standard, the bearing manufacturers develop their own dimensional stabilization test parameters. Three different dimensional stabilization test conditions were applied to rings according to heat classes. In this study, 6208 types of bearing rings are used. Effects of tempering conditions on the final properties of bearing rings are examined. For outer rings; hardness values were observed between 790 HV1 to 643 HV1 for 90 minutes and 775 HV1 to 658 HV1 for 240 minutes duration at 150 and 300°C tempering temperature. The amount of retained austenite was completely decomposed into martensite at 230°C for 90 minutes and 220°C for 240 minutes duration. For inner rings under the same tempering temperatures; hardness values were observed between 792 HV1 to 643 HV1 for 90 minutes and 773 HV1 and 632 HV1 for 240 minutes duration. The amount of retained austenite was completely decomposed into martensite at 230°C for 90 minutes and 210°C for 240 minutes duration. The amount of retained austenite caused the dimensional distortion on rings according to dimensional stabilization test. The 240 minutes tempering duration is more suitable than 90 minutes for the phase stabilization of rings.
Benzer Tezler
- 41Cr4 çeliğinde ön ısıl işlem sonrası değişen başlangıç mikroyapısının mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of the changed initial microstructue on the mechanical properties of 41Cr4 steel by pre-heat treatment
CANSU ÇELTİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YAKUP YÜREKTÜRK
- Siyah otomotiv cam emayesinde girdi ve proseslerin yüzey özelliklerine etkisi ve karakterizasyonu
The effect and characterization of inputs and processes on the surface properties of the black automotive glass enamel
SELİME ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKNUR KÜÇÜK
- Farklı proses koşullarının karamelize çikolatanın kalite özelliklerine etkisi
The effect of different process conditions on the quality characteristics of caramelised chocolate
NURCANAN AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Gıda MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖMER SAİD TOKER
- Bakır alaşım elementinin paslanmaz çeliklerin mekanik özelliklerine etkisi
The effect of copper alloying element on mechanical properties of stainless steels
OSMAN İLKER SAVAŞERİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU
- Azotlu vanadyum ilavesinin S550MC kalite çeliklerde nihai özelliklere etkisinin incelenmesi
Investigation of nitrogen containing vanadium alloying element addition effects on final properties in S550MC grade steels
ÖZCAN KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEVAT BORA DERİN