FARKLI TİP KÜLTİVATÖR UÇ DEMİRLERİNİN MALZEME ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ. Umut GÜLEÇ

Transkript

1 FARKLI TİP KÜLTİVATÖR UÇ DEMİRLERİNİN MALZEME ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ Umut GÜLEÇ Yüksek Lisans Tezi Tarım Makinaları Anabilim Dalı Prof Dr Ebubekir Altuntaş 2012 Her hakkı saklıdır

2 TC GAZİOSMANPAŞA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ TARIM MAKİNALARI ANABİLİM DALI YLİSANS TEZİ FARKLI TİP KÜLTİVATÖR UÇ DEMİRLERİNİN MALZEME ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ Umut GÜLEÇ TOKAT 2012 Her hakkı saklıdır

3

4 TEZ BEYANI Tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu tezin yazılmasında bilimsel ahlak kurallarına uyulduğunu, başkalarının eserlerinden yararlanılması durumunda bilimsel normlara uygun olarak atıfta bulunulduğunu, tezin içerdiği yenilik ve sonuçların başka bir yerden alınmadığını, kullanılan verilerde herhangi bir tahrifat yapılmadığını, tezin herhangi bir kısmının bu üniversite veya başka bir üniversitedeki başka bir tez çalışması olarak sunulmadığını beyan ederim Umut GÜLEÇ

5 ÖZET Yüksek Lisans Tezi FARKLI TİP KÜLTİVATÖR UÇ DEMİRLERİNİN MALZEME ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ Umut GÜLEÇ Gaziosmanpaşa Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarım Makinaları Anabilim Dalı Danışman: ProfDr Ebubekir ALTUNTAŞ Bu çalışmada, Tokat çevresindeki Amasya ve Çorum illerindeki kültivatör imalatçılarının ürettikleri kazayağı ve dar uç demirlerinin kimyasal analiz, çekme testi, sertlik deneyi ve mikroskobik doku analizleri değerlendirilmiştir Mikroskobik doku analizleri kültivatör uç demirlerinde hem parlatılmış yüzey hem de dağlanmış yüzey için yapılmıştır Malzeme test sonuçları, ilgili Türk standartları verileriyle karşılaştırılmıştır Denemelerde, kültivatör uç demirleri, kazayağı ve dar uç demirleri için 4 farklı A, B, C ve D firmalarından tesadüfi olarak seçilmiş, dar uç demirleri için A-1,B-1, C-1 ve D-1 şeklinde, kazayağı uç demirleri içinse A-2, B-2, C-2 ve D-2 şeklinde sınıflama yapılmıştır Kimyasal analiz sonuçlarına göre A, B, C ve D kültivatör dar uç demirleri sırasıyla SAE 5140, C35, SAE 5140 ve SAE 1050 ıslah çeliği tipinde belirlenirken A, B, C ve D kazayağı uç demirleri ise sırasıyla SAE 1030, C60, C30 ıslah çeliği ile C10 sementasyon çeliği olarak belirlenmiştir Kimyasal analiz sonuçlarına göre genelde kültivatör uç demirleri orta karbonlu çelik grubuna girmektedir Tüm kültivatör uç demirleri sertlik değerlerine göre kültivatörler için verilen Rockwell sertlik değeri genel olarak standartlarda verilen 49 HRC değerinin altında bulunarak uygun sonuç vermemiştir En yüksek sertlik değeri A-1 ve C-1 dar uç demirleri için aynı 39,1 HRC değeriyle bulunurken, en düşük sertlik değeri 72,88 HRB değeriyle D-2 kazayağı uç demirinde bulunmuştur Çekme testi sonuçlarına göre kültivatör uç demirleri çalışılan ıslah çeliği ve sementasyon çeliği malzemelerinin ilgili tablolarında verilen değerlere uygun sonuçlar vermiştir 2012, 85 sayfa Anahtar Kelimeler: Kültivatör, Uç demiri, Kimyasal analiz, Çekme deneyi, Sertlik deneyi, Mikro analiz 1 2 i

6 ABSTRACT M Sc Thesis DETERMINATION of the MATERIAL PROPERTIES of the DIFFERENT CULTIVATOR SHARES Umut GÜLEÇ Gaziosmanpaşa University Graduate School of Natural and Applied Science Department of Agricultural Machines Supervisor: Prof Dr Ebubekir ALTUNTAŞ In this study, the material tests (chemical analysis, pulling test, hardness test and spectral analysis) of the different cultivar especially duckfoot share and narrow share (cultivar point, reversible) produced in Tokat arround provinces ( Amasya and Çorum) were evaluated Spectral analysis (microanalysis) for cultivator shares were made both polished surface and deep etched surface The material test results were compared with related Turkish Standards values In the experiment, the cultivator shares were choosen by random sampling from A,B, C and D cultivator producers according to duckfoot and narrow shares The duckfoot shares were classified as A-1, B-1, C-1 and D-1; while narrow shares were classified as A-2, B-2, C-2 and D-2 for cultivator shares, respectively According to the chemical analysis values of cultivator shares were classified as SAE 5140, C35, SAE 5140 and SAE 1050 for A, B, C and D narrow cultivator shares, while SAE 1030, C60, C30 tempered stell types and C10 carburizing steel types for A, B, C and D duckfoot cultivator shares, respectively According to the spectral analysis, generally the cultivator shares have included the medium-carbon steels According to the results of hardness values for all the cultivator shares were not suitable for related cultivator standards and Rockwell hardness values (HRC) generally lower than the recommend 49 HRC values in the standards The highest hardness test result were similarly found as 391 HRC in A-1 and C-1 narrow shares, while the lowest hardness test result as 7288 HRB in D-2 duckfoot share According to the pulling test values of the cultivator shares were suitable to the related reference tables of studied for tempered steel and carburizing steel types 2012, 85 pages Key Words: Cultivator, Share, Chemical analysis, Hardness test, Pulling test, Microanalysis ii

7 ÖNSÖZ Öncelikle yüksek lisans öğrenimim süresince yardım, destek ve her türlü katkılarını esirgemeyen saygıdeğer danışman hocam Prof Dr Ebubekir ALTUNTAŞ a ayrıca çalışmam sırasında yardımlarını esirgemeyen sayın Dekanım Prof Dr Ali KASAP hocam ve Sayın Prof Dr Orhan UZUN hocama, bilgilerinden yararlandığım Sayın Doç Dr Sedat KARAMAN ve Öğr Gör Hakan YARDIM hocam olmak üzere tüm bölüm hocalarıma teşekkürü bir borç bilirim Ayrıca tez çalışmamda gerekli test ve ölçüm cihazlarını kullandırmakla yardımlarını esirgemeyen Çorum ilinde bulunan Altan Makine, ESSE Kalıp- Makine, İmaj Kalıp, Efe-Sebat Tarım Makinaları, Gaziosmanpaşa Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Fizik Bölümü Katıhal Fiziği Laboratuarı Arş Gör Fikret YILMAZ ve Arş Gör Necati BAŞMAN hocalarıma ve Hitit Üniversitesi Meslek Yüksek Okulu İnşaat Bölümü Öğr Gör Hasan BAYLAVLI ve görevli idari personellere çok teşekkür ederim Umut GÜLEÇ Tokat, 2012 iii

8 İÇİNDEKİLER ÖZET i ABSTRACT ii ÖNSÖZ iii SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ v ŞEKİLLER DİZİNİ vi ÇİZELGELER DİZİNİ viii 1 GİRİŞ 1 2 KAYNAK ÖZETLERİ 7 3 MATERYAL VE METOT Materyal Araştırmada kullanılan uç demirleri Araştırmada kullanılan ölçüm düzenleri Metot Malzemelerin kimyasal analizi Sertlik ölçüm yöntemleri Çekme deneyi Malzemelerin metal mikroskobunda dokularının incelenmesi 32 4 BULGULAR VE TARTIŞMA Kimyasal Analiz Sonuçları Sertlik Ölçme Sonuçları Çekme Deneyi Ölçüm Sonuçları Mikroskop Altında Malzeme Dokusu İncelenmesi 62 5 SONUÇLAR 72 6 KAYNAKLAR 75 EKLER 78 ÖZGEÇMİŞ 85 iv

9 SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ Simgeler o C C Cr Cu N Ni Si Açıklama Santigrat Derece Karbon Krom Bakır Newton Nikel Silisyum Kısaltmalar AB ark HB HRC (RSD-C) HRB (RSD-B) HV ISO GPa J Kg kn Kgf kpa MPa Mn TS TSE TUİK Açıklama Avrupa Birliği Arkadaşları Brinell Sertlik Değeri Rockwell Sertlik Değeri C Rockwell Sertlik Değeri B Vickers Sertlik Değeri International Organization For Standardization Gigapaskal Joule Kilogram Kilonewton Kilogram Kuvvet Kilopaskal Megapaskal Mangan Türk Standardı Türk Standartları Enstitüsü Türkiye İstatistik Kurumu v

10 Şekil 31 Şekil 32 Şekil 33 Şekil 34 Şekil 35 ŞEKİLLER LİSTESİ sayfa Denemelerde kullanılan kültivatör uç demiri tipleri; dar uç demiri (1), kazayağı uç demiri (2) 13 A Firmasına ait imal edilen kültivatör dar uç demiri ve kazayağı uç demirlerinin konstrüktif özellikleri 14 B Firmasına ait imal edilen kültivatör dar uç demiri ve kazayağı uç demirlerinin konstrüktif özellikleri 15 C Firmasına ait imal edilen kültivatör dar uç demiri ve kazayağı uç demirlerinin konstrüktif özellikleri 16 D Firmasına ait imal edilen kültivatör dar uç demiri ve kazayağı uç demirlerinin konstrüktif özellikleri 17 Şekil 36 Kimyasal analiz cihazı 18 Şekil 37 Gs 1000 optik emisyon spektrometresi 19 Şekil 38 Spekral taşlama tezgahı 20 Şekil 39 Kimyasal analiz için hazırlanan bazı malzeme örnekleri 20 Şekil 310 Hr150-S dijital rockwell sertlik ölçüm cihazı 21 Şekil 311 Malzeme çekme test cihazı 22 Şekil 312 Çekme denemesinde kullanılan uç demiri örnekleri 22 Şekil 313 Bakalite alınmış uç demiri malzemesine ait örnekler 23 Şekil 314 Zımparalama ve polisaj (yüzey parlatma) cihazları 23 Şekil 315 Metal mikroskobu ve incelenen uç demiri malzemesinin ekrandaki görüntüsü Şekil a göre kültivatör uç demiri setlik ölçme noktaları 26 Şekil 317 Rockwell sertlik ölçme 27 Şekil 318 Çeki denemesi şematik uç demiri örneği Şekil 319 Denemede kullanılan örnek bir uç demirinin çekme deneyine ait gerilme-uzama diyagramı 30 Şekil 320 Zımparalamada kalından inceye zımparalama yüzeyleri 32 Şekil 321 Şekil 41 Mikroskop altında metal dokusu 33 Farklı firmaya ait kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin kimyasal analiz sonuçlarının ortalama %C, %Si, %Mn, %P ve %S 41 vi

11 dağılımları Şekil 42 Denemeye alınan 4 farklı firmaya ait kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin ortalama sertlik değerleri 49 Şekil 43 Denemeye alınan 4 farklı firmaya ait kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin çekme denemesine ait parametrelerin ortalama değerleri 60 Şekil 44 A firmasına ait A-1 kültivatör dar uç demiri örneğine ait doku analizi 63 Şekil 45 B firmasına ait B-1 kültivatör dar uç demiri örneğine ait doku analizi 64 Şekil 46 C firmasına ait C-1 kültivatör dar uç demiri örneğine ait doku analizi 65 Şekil 47 D firmasına ait D-1 kültivatör dar uç demiri örneğine ait doku analizi 66 Şekil 48 A firmasına ait A-2 kültivatör kazayağı uç demiri örneğine ait doku analizi 67 Şekil 49 Şekil 410 Şekil 411 B firmasına ait B-2 kültivatör kazayağı uç demiri örneğine ait doku analizi 68 C firmasına ait C-2 kültivatör kazayağı uç demiri örneğine ait doku analizi 69 D firmasına ait D-2 kültivatör kazayağı uç demiri örneğine ait doku analizi 70 vii

12 ÇİZELGELER LİSTESİ Çizelge 31 Firmalar ve uç demiri malzemeleri 18 Çizelge 32 Gs 1000 sipektrometre teknik özellikleri 19 Çizelge 33 Spektral taşlama tezgahı teknik özellikleri 20 Çizelge 34 Hr150-S dijital rockwell sertlik ölçüm cihazı özellikleri 21 Çizelge 35 Forcimat polisaj ve zımparalama cihazı teknik özellikleri 23 Çizelge 36 TSE kalın levhalar ve yassı malzemeler normu 28 Çizelge 37 sayfa Denemede kullanılan kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin çekme deneyi için hazırlanan örnek malzeme ölçüleri 29 Çizelge 38 Çizelge 41 Çizelge 42 Çizelge 43 Çizelge 44 Çizelge 45 Çizelge 46 Çizelge 47 Çizelge 48 Çizelge 49 Çizelge 410 Islah ve yay çeliklerinin çekme deneyine ait değerleri 31 Islah çeliklerinin kimyasal analiz sonuçları 34 Yay çeliklerinin kimyasal analiz sonuçları 34 A-1 firmasına ait kültivatör dar uç demirine ait kimyasal analiz sonuçları 35 A-2 firmasına ait kültivatör kazayağı uç demirine ait kimyasal analiz sonuçları 35 B-1 firmasına ait kültivatör dar uç demirine ait kimyasal analiz sonuçları 36 B-2 firmasına ait kültivatör dar uç demirine ait kimyasal analiz sonuçları 37 C-1 firmasına ait kültivatör dar uç demirine ait kimyasal analiz sonuçları 37 C-2 firmasına ait kültivatör dar uç demirine ait kimyasal analiz sonuçları 38 D-1 firmasına ait kültivatör dar uç demirine ait kimyasal analiz sonuçları 38 D-2 firmasına ait kültivatör dar uç demirine ait kimyasal analiz sonuçları 39 Çizelge 411 Firmalar ve uç demiri malzemeleri 40 Çizelge 412 A firmasına ait dar ve kazayağı uç demirlerine ait SAE 5140 ve SAE 1030 malzemelerin sertlik ölçüm değerleri 45 viii

13 Çizelge 413 Çizelge 414 B firmasına ait dar ve kazayağı uç demirlerine ait C35 ve C60 malzemelerin sertlik ölçüm değerleri C firmasına ait dar ve kazayağı uç demirlerine ait SAE 5140 ve C30 malzemelerin sertlik ölçüm değerleri Çizelge 415 Çizelge 416 D firmasına ait dar ve kazayağı uç demirlerine ait SAE 1050 ve C10 malzemelerin sertlik ölçüm değerleri 48 Denemede kullanılan kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin çekme deneyi için hazırlanan örnek malzeme ölçüleri 52 Çizelge 417 A firmasına ait A-1 kültivatör dar uç demirine ait SAE 5140 malzemesinin çeki deneme sonuçları 52 Çizelge 418 A firmasına ait A-2 kültivatör kazayağı uç demirine ait SAE 5140 malzemesinin çeki deneme sonuçları 53 Çizelge 419 Denemede kullanılan kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin çekme deneyi için hazırlanan örnek malzeme ölçüleri 53 Çizelge 420 B firmasına ait B-1 kültivatör dar uç demirine ait SAE 5140 malzemesinin çeki deneme sonuçları 54 Çizelge 421 B firmasına ait B-2 kültivatör kazayağı uç demirine ait SAE 5140 malzemesinin çeki deneme sonuçları 54 Çizelge 422 Denemede kullanılan kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin çekme deneyi için hazırlanan örnek malzeme ölçüleri 55 Çizelge 423 C firmasına ait C-1 kültivatör dar uç demirine ait SAE 5140 malzemesinin çeki deneme sonuçları 55 Çizelge 424 C firmasına ait C-2 kültivatör kazayağı uç demirine ait SAE 5140 malzemesinin çeki deneme sonuçları 56 Çizelge 425 Denemede kullanılan kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin çekme deneyi için hazırlanan örnek malzeme ölçüleri 57 Çizelge 426 D firmasına ait D-1 kültivatör dar uç demirine ait SAE 5140 malzemesinin çeki deneme sonuçları 57 Çizelge 427 D firmasına ait D-2 kültivatör kazayağı uç demirine ait SAE 1010 malzemesinin çeki deneme sonuçları 58 Çizelge 428 A firmasına ait A-2 kazayağı uç demirinin çekme deneyi parametrelerine ait sonuçlar 59 ix

14 1 1 GİRİŞ Tarımsal üretimde birim alandan elde edilen verimin artırılmasında mekanizasyonun önemli etkisi, ülkemizde tarım alet ve makinalarının imalatının gittikçe genişlemesine neden olmuştur Ülkemizin tarım makinaları imalat sanayisi de buna bağlı olarak giderek üretim kalitesini arttırmaktadır Traktörlerden çim biçme makinalarına, toprak işleme aletlerinden ekim makinalarına, sulama ekipmanlarından hasat-harman makinalarına kadar birçok tarım alet ve makinaları ülkemizde üretilmekle kalmayıp, Avrupa, Asya ülkeleri dâhil olmak üzere dünyada yaklaşık 100 ülkeye ihraç edilmektedir (Yaltırık, 2005) Tarım makinalarının çalışma ortamındaki kullanım süresinin uzatılması konusunda bazı çözümlerin yerine getirilmesi gereklidir Konstrüksiyon, malzeme ve işlev yönünden iyi özelliklere sahip bir tarım makinasının; kötü özelliklere sahip ve imalat hataları bulunan bir tarım makinasına oranla daha uzun ömürlü ve efektif kullanılacağı unutulmamalıdır (Ülger, 1986) Malzeme bilimindeki hızlı gelişmeler, tarım makinaları imalatında kullanılan malzemelerin çeşitlenmesine yol açmıştır Genelde tarım makinaları imalatının genel makina imalatından pek farkı bulunmamaktadır Ancak bu imalatta kullanılan malzemelerin tarımsal koşullara uygun karakteristikler göstermesi zorunludur Malzemesi iyi seçilmiş ve uygun teknik özelliklere sahip malzemelerden imal edilen tarım alet ve makinaları, çok daha uzun ömürlü olmaktadır (Cingöz, 2008) Ülkemizdeki işgücü maliyetlerinin halen çok yüksek olmaması, tarım makinaları üretim maliyetlerini uluslararası piyasalarda rekabet edebilir düzeyde tutmaktadır Buna karşın, küçük imalatçıların gerek kalite belgesi olmadan üretim yapmaları, gerekse yeterli teknolojik donanımlara sahip olmamaları nedeniyle AB ye üyelik sürecinde rekabet şansı bulmaları oldukça zordur Bu olumsuzluk, imalatçıların kollektif çalışmaları ile kısmen giderilebilir (Korucu, 2006) Toprak işleme alet ve makinalarının toprakta çalışma sırasında işleyici parçalara gelen kuvvetlere karşı işleyici parça ile toprak arasında sürtünme söz konusudur İşleyici

15 2 parçalarda oluşan bu sürtünmeye; ilerleme hızı, yüzey profili, yüklenme, toprak cinsi, toprak nem içeriği, malzeme özellikleri ve sertlik gibi bir çok sayıda faktör etkili olmaktadır (Metinoğlu ve ark, 2006) Toprak işleyici organlarda malzeme seçimi, imalat teknikleri ve ısıl işlemleri birbiriyle yakından ilgili olup, uygun seçimi yapılmayan malzeme, imalat yöntemleri ve kullanımı toprak işlemede sorunlara (aşınmayla beraber çeki direnci artışına) neden olmaktadır Örneğin; pulluk uç demirinin keskin kenarındaki 2 mm lik aşınma, çeki direncini %15-24 arasında arttırmaktadır (Sungur, 1974; Karamış, 1985) Toprak işleme aletlerinde ileri derecedeki aşınma önce konstrüksiyonu, daha sonra ardı sıra fonksiyonunu da bozmaktadır (Çetinkaya, 1994) Toprak işleme uygulamalarında, mekanizasyonun etkinliği gittikçe artmakta olup, toprak işleme uygulamalarında, pulluklar, kültivatörler, tırmıklar, merdaneler, tarla sürgüleri, döner tip toprak işleme aletleri vb alet ve makinaları kullanılabilmektedir Kültivatör, her çeşit toprakta çalışabilen en yaygın kullanılan bir ekipmandır Kültivatörler, tarla yüzeyini düzeltip, kabartır ve yabancı otları yok eder Aynı zamanda çok otlu tarlalarda bile rahatlıkla çalışabilir Son yıllarda toprak ve su korumaya yönelik toprak işleme uygulamaları içerisinde yer alan sistemlerde farklı kültivatör tipleri (çizel vb) kullanılmaktadır Pulluksuz tarımın ve her tip toprak işleme uygulamalarında en elverişli kullanılabilecek bir toprak işleme aleti olan kültivatörler gerekli ayarlamalar yapıldığında bitkilerin sıra aralarının işlenmesinde de kullanılabilmektedir Türkiye tarım işletmelerinin sahip olduğu tarım alet ve makinaları içerisinde toprak işleme aletlerinden kültivatörler; Tokat, Amasya, Çorum gibi illeri içine alan Ortadoğu ve Ortakuzey tarım bölgelerinde yaygın kullanılan ekipmanlardır Kültivatör kullanımı bu bölgelerimiz için incelendiğinde; bir traktöre düşen kültivatör oranı sırasıyla 0,47 ve 0,51 dir Tokat ili için kültivatör sayısı 2007 yılında adet iken, 2011 yılında bu sayı e yükselerek son 5 yılda kültivatör kullanımında %3,24 artış gözlenmiş, Amasya ili için kültivatör sayısı 2007 yılında adet iken, 2011 yılında 7010 a yükselerek son 5 yılda kültivatör kullanımında %6 lık bir artış; Çorum ili için 2007 yılındaki kültivatör sayısı adetten, 2011 yılında e yükselerek son 5 yıllık

16 3 periyotta %21,92 lik bir artış gözlenmiştir (TUİK, 2012) Buna göre Çorum ili diğer iki ilimize göre daha fazla kültivatör kullanımına sahiptir Tarımsal ürünlerin verim ve kalitesi toprağın gereği gibi işlenmesi ile doğrudan ilişkilidir Diğer koşullar göz önüne alınmadığında, toprak işleme kalitesini büyük ölçüde toprak işleme alet ve makinalarının tipi, yapısı ve şekli etkilemektedir Bu nedenle, toprak işleme alet ve makinalarının işlevlerini mümkün olduğu kadar iyi yapması istenir (Yaldız ve Demir, 1991) Toprağı işlemenin yanında toprağın yapısı da tarım alet ve makinalarının imalinde göz önünde bulundurulması gereken önemli hususlardan biridir Bu nedenle toprağın yapısını da incelemek ve tarım yapılacak arazilerin hangi özelliklere sahip olduğunu bilmek gerekir (Babacan, 1995) Kültivatörlerin farklı uç demirleri, toprak tipine ve uygulanacak toprak işleme sistemine göre değişiklik göstermekte, genellikle kazayağı veya dar uç demirleri yaygın şekilde kullanılmaktadır Kültivatör uç demirlerinin işlevlerini yerine getirmesi malzeme özelliklerinin uygunluğu ile doğru orantılıdır Toprak işleme aletlerinin en kritik parçalarından birisi de uç demirleridir Çekme, basma, kesme gibi basit gerilmelerin yanı sıra eğilme, burulma, darbe gibi yüklemelere maruz kalan uç demirlerinde özellikle aşınmaya karşı direncin yüksek olması istenmektedir Çatlama, kırılma, eğilme gibi arızalar hemen görüldüğü halde, kullanım süresince gelişen bir durum olan aşınma ise daha geç fark edilebilmektedir Toprak işleyici organlarının aşınarak orijinal şeklini kaybetmeye başladığı andan itibaren, malzeme işlevini tam olarak gerçekleştirememekte, böylece yapılan işteki tüketilen enerji de giderek artmaktadır (Ferguson ve ark 1994; O'callaghan, 1997) Genellikle toprak işleme aletleri uç demirleri imalatında eski kamyon makasları, hurda gemi saclarını ve imalat çeliği türünde malzemeler kullanmaktadır Uç demirleri haddelemek, kalıpta basılmak ve dövülmek sureti ile biçimlendirilmektedir Uç demirleri her ne kadar standardın öngördüğü şekli vermekte ise de pulluk için TS 1137 kültivatör için ise TS 2384 e göre sertlik, yapılış, boyut ve toleranslar, malzeme yönünden standarda uygun değillerdir (Babacan, 1995)

17 4 Toprak işleme aletlerinin iş organının malzemesi çalışma şartlarına göre bazı özellikleri taşımalıdır İş organının malzemesi imalat öncesi konstrüktörler tarafından belirlenir Malzeme belirli çalışma şartlarına göre, belirli özellikleri taşımak zorundadır Bu özellikler kullanıcı açısından aşınmaya karşı direnci imalatçı açısından da kolayca şekil verilebilmesi istenir Bu açıdan toprak işleme aletlerindeki iş organı malzemesi için sertleştirilebilen çelikler kullanılmalıdır Bir çeliğin ısıl işlem yardımıyla sertleştirilebilmesi için en az %0,30 karbon içermesi gerekir %0,60 dan fazla C içeren çeliklerde fazladan bir sertlik artışı görülemez (Karamış, 1985) Tarım alet ve makinaları çok değişik koşullarda çalışmak zorunda olduklarından iyi kullanma ve bakımları kadar imalatında kullanılan malzemenin cinsi de önemlidir Toprak işleme alet ve makinalarında bu konuda özellikle iş organının malzemesinin seçimine dikkat etmek gereklidir Malzeme bulma probleminin yanı sıra malzeme kalite kontrol sorunu ve maliyeti ortaya çıkmaktadır Piyasanın dar ve yetersiz olmasına rağmen uygun malzeme seçimi ile kulaklı pulluklarda uç demirlerinin daha uzun ömürlü ve kaliteli imal edilmesi sağlanabilir Hangi malzemenin uygun olduğu ise ancak muayene, deney ve deneme sonuçlarına göre belirlenir Ülkemizde tarımda otomasyon tekniğinin geliştirilmesi amacıyla yapılan çalışmalar, kaliteli uç demiri yapımı konusuna da yönelmiştir İş organı yapımında kullanılan malzemenin kolay temin edilebilir ve kolay şekillendirilebilir cinsten olması istenir Bu malzemelerin sertleştirilebilir özelliği yanında sertleşme sonrası tokluk özelliklerinin iyi olması gerekir (Raghavan, 1974; Lawrance, 1982) Sertliğin artmasıyla mekanik özelliklerden tokluk değerinde kötüleşmeler gözlenmekte bu özelliğin kısmen geri kazanılması ve iç gerilmeleri azaltmak için sertleştirilen çelik malzemeye içerdiği karbon yüzdesine bağlı olarak belirli sıcaklıklarda tavlama işlemi yapılır (Çetinkaya, 1994) Malzeme sertliğiyle aşınmaya karşı direnç doğru orantılı olup, sertliğin mutlak etkisi yumuşak malzemede daha belirgindir Sertlik artışıyla aşınmada azalma beklenmemekle beraber 38 Si 6 çeliğinde sertlik artışında aşınmada azalma görülmektedir (Mutaf, 1957)

18 5 Toprak işleme aletlerinin uç demirinde kullanılacak malzemenin çalışacağı şartlara göre bazı teknolojik ve mekanik özellikleri önem kazanmaktadır Bir malzemede belirli işletme şartlarında iyi bir aşınma direnci görülürken başka durumda aşınma direncinde azalma görülebilir Bu yüzden bazı araştırmacılar işletme şartlarını dikkate alarak değişik malzemelerin kullanılabileceğini açıklamıştır (Karamış, 1985) Ülkemizde tarım alet ve makinaları imalatında kalite sorunları bulunmaktadır ISO 9000 kalite standardı henüz sektörde yaygınlaşmamıştır İmalatçı firmalar; yapılan imalatta kullanılan malzeme özellikleri ve kalite yanında, olası hatalı imalatı azaltmayı amaçlayan ve maliyetin düşmesine neden olabilecek ve tüketici isteklerini tam olarak karşılayabilecek kalite yönetimi kavramının gereklerini yerine getirmeye çalışmalıdır (Eker ve Akdoğan 2003) Çiftçiler, uzun süre kullanabilecekleri verimli, arıza yapmadan çalışabilecek ve malzeme özellikleri standartlara uygun tarım alet ve makinalarına sahip olmak istemektedir Tarım makinaları üreten firmalar, kaliteli üretimin en önemli konusu olan uygun malzeme seçimi ve uygun özelliklere sahip alet ve makinalar üretmek zorundadır Malzeme seçiminin ilk aşaması, malzeme özelliklerinin ve ilgili parçanın malzemenin kullanım şartlarının analizini yapmaktır İmalatçılar bu konuda gerekli hassasiyete sahip olmalı ve malzeme seçimini doğru ve standartlara uygun yapmalıdırlar Malzeme özelliklerinin incelenmesinde çekme ve sertlik denemeleri yanında, kimyasal analiz ölçümleri ve doku analizleri de önemli yer tutmaktadır Kültivatör uç demirlerinin malzeme özelliklerinin standartlara uygun değerlerde olması bu malzemelerin ekonomik ömrünü artıracaktır Tokat ve çevresi illerde tarımsal üretimin yoğun şekilde uygulandığı, bitkisel ve hayvansal üretimin birlikte yapıldığı entansif tarımın yapıldığı söylenebilir Bu yörelerimizde çeşitli tarım alet ve makinaları içerisinde toprak işleme aletleri, ekim makinaları, hasat ve harman makinaları ve tarım arabalarının imalatları da yoğun şekilde yapılmaktadır

19 6 Farklı bilim adamları tarafından toprak işleme alet ve ekipmanlarında yapılan malzeme özellikleri ve aşınma konuları içerisinde özellikle kültivatör, çizel ve pulluk uç demirleri daha çok çalışılmıştır (Karamış, 1985; Çetinkaya, 1994; Yaldız, 1990; Arslan ve Aybek, 2002; Babacan, 1995; Cingöz, 2008) Mekanik testler için eğme deneyi (Anonim, 1977), çentik darbe deneyi (Anonim, 1974) ve sertlik deneyini (Anonim, 1964), çekme deneyi (Anonim, 1978) ve aşınma deneyleri yapılmaktadır Ayrıca, malzemelerin spektral analizi yapılarak kimyasal elementlerin yüzde ağırlıkları belirlenebilmektedir Denemesi yapılan toprak işleme alet ve ekipmanlarına ait malzemelerde, test edilen uç demirlerinin Türk Standartlarına uygun ölçütlere uyması zorunludur (Arslan ve Aybek, 2002) Bu çalışmada, toprak işleme aletleri içerisinde farklı tarım makinaları üretici firmalarına ait kültivatör uç demirlerinin malzeme özelliklerinin Tokat çevresinde bulunan Amasya ve Çorum illerindeki imalatçılar için incelenmiştir Amasya ve Çorum yöresindeki tarım alet ve makinalarının malzeme incelenmesi amacıyla, farklı firmalarımıza ait imalattaki kullandıkları dar ve kazayağı uç demirlerinin farklı tip kültivatör uç demirlerinin malzeme özellikleri (kimyasal analizleri, sertlik denemeleri, çekme deneyleri ile mikroskobik doku analizleri) incelenmeye çalışılmıştır

20 7 2 KAYNAK ÖZETLERİ Kadayıfçılar ve Yavuzcan (1969), bir toprak işleme alet ve ekipmanının ekonomik kullanma ömrüne; büyük ölçüde ekipmanın modeli, imalatında kullanılan malzemenin yapı ve kalitesi, bakım ve tamir durumu, kullanma entansitesi ve koşullarının etkili olduğunu açıklamışlardır Tarım alet ve makinalarının çok değişik şartlar altında çalışmak zorunda olmaları nedeniyle, iyi kullanma ve bakımları kadar, imalatlarında kullanılan malzeme cinslerinin de oldukça önemli olduğunu açıklamışlardır Hurrick (1973), çalışmasında, çeliklerin performanslarına etkili olan faktörlerden; kristaller arası bağlar ve aşınma dirençleri ile sertlik, metalurjik yapıdaki aşınmanın ise; boyut, şekil, kimyasal birleşim, alaşım miktarı, kristal yapı ve farklı ısıl işlemlere bağlı olduğunu açıklamıştır Moore (1974), genel olarak çeliklerde aşınma direncinin sert karpitler ve birçok tipinde de uygun ısıl işlemle sağlandığını, aşınmaya dayanıklı çelik üretiminde bazı alaşım elementlerinin bünyede bulunmasını istendiğini açıklamıştır Çeliklerdeki karbon miktarının çeliğin mekanik özelliklerini büyük oranda etkilemekte olduğunu; malzemenin mikro yapısının uç demirinin aşınma direncine etkisini net olarak açıklayamamış olsa da; mikro yapıdaki tane boyutunun ve fazların durumunun malzemenin mekanik özellikleri üzerinde önemli derecede etkili olduğunu açıklamıştır Malzemelerin akma ve kopma noktaları; plastik şekil değiştirme özelliklerini belirleyen en önemli ölçütler olup, dolayısıyla plastik şekil değiştirme özelliğinin de malzemenin aşınmayı etkileyen önemli birer faktör olduğunu vurgulamıştır Keçecioğlu ve Ulusoy (1975), pulluk uç demiri yapımında değişik çelik türlerinden yararlanılabileceği en basit ıslah işlemi ile en iyi sonucun % 0,35-0,45 C lu çelik olduğunu ifade etmektedir Toprak işleme aletlerinin uç demirlerinin kullanım ömrü genellikle aşınmaya karşı gösterdiği dirençle doğru orantılıdır Pulluk uç demirinin özellikleri belli bir aşınma sonrası çalışma fonksiyonlarını yerine getirebilmesi için dövülerek kullanım ömrü bir miktar arttırılır ve daha sonra hurdaya ayrılır Genellikle malzeme sertliği arttıkça aşınma dayanımı da artmaktadır Ancak bu özelliğin kesin bir kurala bağlı olmayıp diğer faktörlere görede değiştiğini ifade etmektedirler

21 8 Mutaf ve Ulusoy (1977), toprak işleme aletlerinin iş organı imalatında orta karbonlu çeliklerin (% 0,32 0,45 C) kullanılmasının optimal çözümü gerçekleştirecek malzeme olduğunu bildirmiştir Uç demiri üretiminde kullanılan malzeme konusunda esnek davranarak % 0,35-0,60 C lu çeliği önererek 36 Si 6 yay çeliğinin de uç demiri üretimine uygun olacağını açıklamışlardır Toprak işleme aletlerinin aktif organlarında kullanılan uygun çelik cinslerinin karbon yüzdesine göre C35 ile C60 arasında olan karbonlu çelikler olduğunu, ayrıca suda ve yağda sertleştirilebilmesi kolay olan 38 Si 6 yay çeliklerinin uç demiri imalatında kullanılabilecek malzeme olduğunu açıklamışlardır Ulusoy (1977), yaptığı çalışmasında bir pulluk uç demirinin dekar tarla işlediğini ve Türkiye de her yıl yaklaşık 15 milyon hektar tarla arazisinin işlendiğini, uç demirlerinin ve bunların imalatında kullanılan malzemelerin ne kadar önemli olduğunu açıklamaktadır Çeşitli araştırma sonuçlarına göre uç demirlerindeki aşınmanın 150 kg/ha gibi yüksek değerlere ulaştığını, böylece her yıl tonlarca çeliğin toprağa karışıp, kaybolduğunu, bu yüzden kayıpların uygun malzeme kullanımıyla çok düşük düzeylere indirilebileceğini açıklamıştır Ulusoy (1981), yaptığı çalışmada, ülkemizdeki tarım alet ve makinaları imal eden üreticilerin pek çoğu uygun malzeme seçmelerine rağmen, malzemenin ısıl işlem kapasitesinden tamamen yararlanamamaktadır Bunun sebebinin yeterli bilgiye sahip olmamalarının yanında, imalat masrafını düşürerek fazla kâr etmeyi düşünmesinden kaynaklandığını açıklamıştır Ülger (1982), pulluk uç demirlerinin çelik saclardan preslenerek veya döküm olarak yapıldığını ifade etmekte, toprak şeridinin uç demiri üzerinde az sürtünme ile hareket edebilmesi için yüzeyinin parlak ve pürüzsüz olması gerektiğini belirtmektedir Karamış (1985), pulluk uç demirlerinin imalatında kullanılabilecek çalışma koşullarına en uygun ideal bir malzemenin bazı işlemlerden sonra (özellikle ısıl işlemler) elverişli olacağını açıklamıştır Bir malzemenin ısıl işlem kapasitesinden en iyi şekilde

22 9 yararlanmanın, malzemeye istenilen doğrultuda özellik kazandırmak olduğunu vurgulamıştır Toprak işleme organının içyapısındaki alaşım elementlerinin çeliğin aşınma direncini arttırdığı bilinmekle beraber, çelik içerisinde yeterli miktarda karbon bulunmadığı zaman bu etki azalmaktadır Ayrıca toprak işleme aletlerinin iş organı malzemesinde alaşım elemanı miktarı arttırıldıkça maliyetde artmaktadır Sonuç itibariyle toprak işleme aletinin uç demiri malzemesi imalat sırasında kolay şekillenen sertleştirilerek aşınma direnci arttırılabilen ve yüklemelerle, kırılmaya bir malzeme olmalıdır Akma gerilmesi ve kopma noktası yüksek olan malzemelerin aşınmaya karşı daha dirençli olduğunu açıklamıştır Keçecioğlu ve ark (1986), çeliklerde karbon oranının hangi düzeyde bulunması gerektiğini ve alaşım elementlerine ihtiyaç olup olmadığını sadece sertlik ölçümlerinin belirleyemeyeceğini ifade etmektedirler İş organına ve çalışma ortamına bağlı olarak sertliğin yanı sıra çekme dayanımı ve kopma uzaması gibi özelliklerin gerek karbon oranına, gerekse alaşım elemanlarına bağlı olarak değiştiğini açıklamışlardır Yaldız (1990), yaptığı çalışmasında farklı firmalarca imal edilen farklı pulluk uç demirlerine uygulanan farklı ısıl işlemler sonucu elde edilen sertlik değerlerinin, aşınmaya etkilerini incelemiştir Çalışmanın sonucunda uç demirlerinin imalatında kullanılabilecek uygun malzeme ve sertlik değerlerini açıklamıştır Çetinkaya (1994), yaptığı çalışmasında, pulluk uç demiri imalatında kullanılan malzemelere uygulanan ısıl işlemlerin aşınma direncine etkisini araştırmıştır Bu amaçla TSE tarafından önerilen ve uç demiri yapımında kullanılan sade karbonlu çeliklere farklı ısıl işlemler uygulanmıştır Deneysel malzemeler; optik mikroskop, tarama elektron mikroskobu ile incelenerek, ayrıca Rockwell sertlik ölçümleri ve yüzey aşınma direnç ölçümleri yapılmıştır Denemeler sonucunda; pulluk uç demirindeki aşınmanın uç demirinin sertliğine bağlı olarak farklılıklar gösterdiğini açıklamıştır Babacan (1995), Trakya bölgesinde imal edilen kulaklı pulluk uç demirlerinin malzeme özelliklerini saptamış ve standartlar ile karşılaştırmıştır Araştırmada imalatçılardan tesadüfî örnekleme ile seçilen pulluk uç demirlerini kullanarak kimyasal analiz

23 10 değerleri, sertlik ölçümleri, çekme mukavemetleri ve boyut analizlerini yapmıştır Araştırma sonucunda yay çeliğinden imal edilen uç demirlerinin kimyasal analiz ve çekme mukavemeti bakımından uygun; St-42 ve imalat çeliğinden yapılan uç demirlerinin standartlara uygun olmadığını açıklamıştır Ulusoy ve ark (1995), tarım makinaları imal eden firmaların; tasarım, kullanma, bakım ve onarımına ilişkin çiftçi isteklerini karşılayabilecek alet ve makina yapması gerektiğini, bunları engelleyen en önemli dar boğazlardan birinin uygun fiyatlarla uygun malzeme ve makina ekipmanlarının bulamaması olduğunu açıklamışlardır Bayhan (1996), çizel imalatı yapan firmaların uç demiri, yaylı kültivatör+döner tırmık kombinasyonlarında kullanılan uç demirlerinin aşınması ve ayrıca aşınmaya etkili olan bazı faktörlerin (ısıl işlem, toprak nemi, toprak penetrasyon direnci, uç demir bileme şekli ve toprak çeşidi) etkilerini araştırmıştır Araştırma sonucunda çizel üreten firmaların tamamının malzeme seçiminde hata yaptığını saptamış, aynı zamanda bu firmaların uç demiri olarak kullandıkları malzemeye uygun olan ısıl işlemi uygulamadıklarını açıklamıştır Arslan ve Aybek (2002) yaptıkları çalışmalarında, Kahramanmaraş ilinde imalatı yapılan toprak işleme aletlerinin işleyici organlarının mekanik testleri ve spektral analizlerini incelemişler ve standartlara uygunluğunu araştırmışlardır Test edilen kazayağı, çizel ve pulluk uç demirleri örneklerinin hiçbirinin yeterli vurma dayanımına sahip olmadığını, lama tipi çizel uç demiri dışında bütün örneklerin sertlik deneyinde olumsuz sonuç verdiğini açıklamışlardır Spektral analiz sonuçlarına göre ise kullanılan malzemelerin büyük çoğunluğunun orta karbonlu çelik sınıfına girdiğini açıklamışlardır Test sonuçlarının büyük çoğunluğunun olumsuz sonuçlanmasının nedeninin yöre imalatçılarının modern imalat teknikleri ve uygun malzeme kullanmamasından kaynaklandığını açıklamışlardır Cengiz ve Arın (2005), Trakya da kurulu 5 ayrı işletmede tarım makinaları imalatında en fazla rastlanan imalat sorunlarını incelemişlerdir Araştırmalarında üniversal ekim makinaları, pnömatik hassas ekim makinaları ve kültivatörlerin yapımında kullanılan

24 11 balta ayaklar, uç demirleri, cıvata-somun ve yayları ele almışlardır Kullanılan malzemelerin kimyasal analiz, sertlik ölçümleri, vb testler yaparak, sonuçta denemeye alınan malzemelerin istenen teknik özellikleri karşılayamadığını açıklamışlardır Ergüneş ve ark (2006), Tokat ili merkez ve ilçelerindeki tarım alet ve makina imalatçılarının durumu ve sorunları konusunda anket çalışması yaparak, ankete katılan firmaların yapısal durumları, işgücü durumu, makina teçhizat (tezgâh) durumu, alet ve makina üretim ve kapasite durumu gibi konular yanında üretim şekli, pazarlama, sermaye ve kredi durumu, yedek parça, garanti ve servis durumu ile tarım makinaları dışındaki uğraşılarını ve mevcut sorunlarını açıklamışlardır Cingöz (2008), yaptığı çalışmasında ekim makinalarının yapısal organları ve bu organların imalatında kullanılan malzemelerin, standartlar ve deneyler bazında değerlendirilerek kullanıcılara ve imalatçılara yönelik önerilerde bulunmuşlardır Bu amaçla, Trakya Bölgesinde tarım makinaları imalatı yapan yerli imalatçılardan tesadüfî yöntemle alınan sac, çelik döküm ve dökme demir malzemelerin TSE ye uygunlukları çekme deneyi, sertlik deneyi ve kimyasal analiz deneyleri yapılarak araştırılmıştır Sonuçta, bazı malzemelerin gereken teknik özellikleri karşılayamazken, bazılarının gereken teknik özellikleri karşılayabildiğini vurgulamışlardır

25 12 3 MATERYAL VE METOT 31 Materyal 311 Araştırmada kullanılan uç demirleri Çalışmada öncelikle Tokat ve çevresinde bulunan Amasya ve Çorum illerindeki imalat yapan farklı tarım makinaları imalatçılarının ürettikleri kültivatör uç demirleri dikkate alınmış olsa da; Tokat ta değişik toprak işleme aletleri imalatı yapan firmalar içerisinde kültivatör imalatı yapan firmaların olmamasından dolayı çalışmamızda, Tokat çevresindeki illerden Amasya ve Çorum illerindeki imalatçıların yaptığı kültivatör uç demirleri deneme amaçlı kullanılmıştır Çorum ve Amasya ilindeki 4 farklı imalatçı firmanın ürettikleri kültivatör uç demirleri denemeye alınmıştır Araştırmada ilgili firmaların ürettikleri kültivatör uç demirlerinden hem dar uç demirleri ile kazayağı uç demirleri denenmiştir Farklı imalatçıların ürettikleri uç demirlerinden tesadüfî olarak seçilen örnekler deneme materyalleri olarak alınmış, teknik ölçülendirilmesi ve çizimleri yapılmıştır Araştırmamızda denemeye alınan kültivatör dar uç demiri ve kazayağı uç demirleri örneklerinin malzeme özellikleri incelenmiştir Denemede kullanılan uç demirlerine uygulanan deneyler; Uç demirlerine ait kimyasal analizler, Uç demirlerine ait sertlik deneyleri, Uç demirlerine ait çekme deneyleri, Uç demirlerine ait mikroskobik doku analizleri ile Uç demirlerinin deneme sonuçlarının TSE ye uygunlukları incelenmiştir Firmalara ait dar uç demirleri ve kazayağı uç demirlerin ait resimleri Şekil 31 de kültivatör uç demirlerinin teknik çizim ve ölçüleri sırasıyla Şekil 32, 33, 34 ve 35 de verilmiştir Kültivatör uç demirlerinde kullanılan malzeme özellikleri, standart ölçülere bağlı kalınarak yapılmıştır Denemelerde kullanılan uç demirlerini imal eden firmalara ait tanımlamalar ticari isimleri verilmeden sembolik harflerle belirtilmiştir Denemelerde 4 farklı firmanın iki

26 13 farklı uç demiri dar ve kazayağı tipi olmak üzere üç tekerrürlü olarak planlanmıştır Denemelerde kullanılan uç demirleri ile imalatı yapan firma gösterimleri Çizelge 31 de verilmiştir Şekil 31 Denemelerde kullanılan 4 farklı firmaya ait kültivatör uç demiri tipleri; dar uç demiri (1), kazayağı uç demiri (2)

27 14 A-1 dar uç demiri A-2 kazayağı uç demiri Şekil 32 A firmasına ait imal edilen kültivatör dar uç demiri ve kazayağı uç demirlerinin konstrüktif özellikleri

28 15 B-1 dar uç demiri B-2 kazayağı uç demiri Şekil 33 B firmasına ait imal edilen kültivatör dar uç demiri ve kazayağı uç demirlerinin konstrüktif özellikleri

29 16 C-1 dar uç demiri C-2 kazayağı uç demiri Şekil 34 C firmasına ait imal edilen kültivatör dar uç demiri ve kazayağı uç demirlerinin konstrüktif özellikleri

30 17 D-1 dar uç demiri D-2 kazayağı uç demiri Şekil 35 D firmasına ait imal edilen kültivatör dar uç demiri ve kazayağı uç demirlerinin konstrüktif özellikleri

31 18 Çizelge 31 Firmalar ve uç demiri malzemeleri Firma Grup Uç Demiri Tipi A 1 Dar uç demiri A 2 Kazayağı uç demiri B 1 Dar uç demiri B 2 Kazayağı uç demiri C 1 Dar uç demiri C 2 Kazayağı uç demiri D 1 Dar uç demiri D 2 Kazayağı uç demiri 312 Araştırmada kullanılan ölçüm düzenleri Kimyasal Analiz Ölçüm Düzeneği Araştırmada kullanılan kültivatör uç demirlerinin kimyasal analizleri Çorum-ALTAN Makina ve Döküm fabrikasında yapılmıştır Kimyasal analiz cihazı Şekil 36ve 37 de verilmiştir Kimyasal analiz cihazının teknik özellikleri Çizelge 32 de verilmiştir Şekil 36 Kimyasal analiz cihazı

32 19 Şekil 37 GS 1000 Optik emisyon spektrometresi (Metamak, 2012) Çizelge 32 GS 1000 Spektrometre teknik özellikleri Spektrometre GS 1000 Çalışma sıcaklığı C Doğrusallık 0,001 Güç bağlantısı 230 V, 50/60 Hz, 15 kva Argon Saf argon 4,8 veya daha iyi Basınç 3 bar Ölçümlerde kullanılacak malzemelerin hazırlanmasında kullanılan spektral taşlama tezgahı Şekil 3,8 de; teknik özellikleri Çizelge 33 te ve denemesi yapılan bazı malzeme örnekleri Şekil 39 da gösterilmiştir

33 20 Şekil 38 Spektral taşlama tezgahı Çizelge 33 Spektral taşlama tezgahı teknik özellikleri Spektral Taşlama Tezgah Tipi JS-77 Mil devir hızı (devir/dakika) 2800 Dikey hız kademelendirilmesi (mm) 0,02 Masa besleme hareket motorun gücü (kw) 0,74 Net / brüt ağırlık (kg) 350 / 450 Şekil 39 Kimyasal analiz için hazırlanan bazı malzeme örnekleri Sertlik ölçüm düzeneği Denemeye alınan uç demirlerinin sertlik ölçümleri Esse Isıl İşlem Makina Sanayi Ltd Şti nde yapılmıştır Sertlik ölçümünde kullanılan cihaz, HR150-S Dijital Rockwell sertlik ölçüm cihazı, Şekil 310 da sertlik ölçme cihazı teknik özellikleri de Çizelge 34 de verilmiştir Cihaz; hem HRC, HRB vb Rockwell sertlik değerlerini verip istenildiği takdirde HB Brinell sertlik değerlerini de ekranda verebilmektedir

34 21 Çizelge 34 HR150-S Dijital Rockwell sertlik ölçüm cihazı özellikleri HRA, HRB, HRC, HRD, HRE, HRF, HRG, Ekrandan okunan parametreler HRH, HRK Çözünürlük 0,1 Rockwell Ön yük 10 kgf Toplam yükler 60, 100, 150 kgf Bilya uç tutucu Ø15875mm Test tablası Ø60mm Boyutlar ve ağırlık 520x240x720mm; 80 kg Şekil 310 HR150-S Dijital Rockwell sertlik ölçüm cihazı Malzemelerin Çekme Deneyi Ölçüm Düzeneği Örnek uç demirlerinin çekme deneyleri Hitit Üniversitesi Çorum Meslek Yüksek Okulu İnşaat Bölümü Laboratuarında yapılmıştır Uç demirlerinden alınan örnekler talaşlı imalat atölyelerinde tornalanmış ve TS 138 metalik malzeme çekme deneyi standartlarına göre istenilen boyutlarda çekme deney örnekleri hazırlanmıştır Çekme deneyleri için kullanılan deneme cihazı Şekil 311 de verilmiştir Çekme deneyi için hazırlanan uç demiri örnekleri Şekil 312 de görülmektedir

35 22 Şekil 311 Malzeme çekme test cihazı (Zwick/Roell test cihazı) Şekil 312 Çekme denemesinde kullanılan uç demiri örnekleri Malzemelerin Metal Mikroskobunda Dokularının İncelenmesi Denemeye alınan kültivatör uç demirlerinin standartlara göre hazırlanan örnekleri Gaziosmanpaşa Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Fizik Bölümü Katıhal Fiziği Laboratuarlarında yapılmıştır Deneme öncesi malzeme örnekleri; bakalite alma, zımparalama, polisaj ve metalurjik mikroskop cihazlarında hazırlanmıştır Bakalite alınmış örnekler Şekil 313 de verilmiştir Zımparalama ve polisaj cihazları Şekil 314 de; Metalurjik mikroskop ise Şekil 315 de ve polisaj ve zımparalama cihazı teknik özellikleri Çizelge 35 de verilmiştir

36 23 Şekil 313 Bakalite alma işlemi ve bakalite alınmış uç demiri malzemesine ait örnekler Şekil 314 Zımparalama ve polisaj (yüzey parlatma) cihazları Çizelge 35 Forcimat polisaj ve zımparalama cihazı teknik özellikleri Sistem Mikroişlemci kontrollü Pnömatik ayarlanabilen kuvvet yükleme sistemi (5N ve 60N için) 1 ile 6 (6 x 40mm örnekleri; 3 x Ø Numune Kapasitesi 50mm örnekleri) Motor gücü 60W DC motor Basınçlı hava 6 bar Boyutlar ve ağırlık 230 mm x 430 mm x 250 mm; 16 kg

37 24 Şekil 315 Metal Mikroskobu ve incelenen uç demiri malzemesinin ekrandaki görüntüsü 3125 Malzemelerin Boyut Analizi Ölçüm Düzenleri İmalatçılardan alınan kültivatör uç demirleri örneklerinin boyut analiz ölçümleri için hazırlanmasında Çorum Efe-Sebat Tarım Makinaları firmasındaki kumpas ve giyotin makas ve Torna tezgâhının ölçüm düzenekleri ve Çorum İmaj Kalıp atölyesindeki freze tezgâhının ölçüm düzeneği ile dijital kumpas kullanılmıştır 32 Metot 321 Malzemelerin kimyasal analizi Araştırmada Amasya ve Çorum illerindeki kültivatör imalatçılarının kazayağı ve dar uç demiri yapımındaki malzemelerin kimyasal analizleri yapılmıştır Bunun için imalatçılardan alınan kültivatör uç demirlerinden test cihazına uygun ölçülerde kesilen malzemelerin mikro yapısının bozulmadan yapılması gerekir Bu amaçla örnekler talaşlı işleme tezgâhlarında kesilerek spektral taşlama tezgâhında taşlanmış ve daha sonra kimyasal analizleri spektral analiz cihazı kullanılarak yapılmıştır Kimyasal analiz ölçümlerinde nitel ve nicel olmak üzere iki şekilde ölçüm alınır Nitel analiz bir malzemenin hangi bileşenlerden (elementler) oluştuğunu gösterirken nicel analiz ise bu bileşenlere yüzdelerini belirtmeyi ifade etmektedir Kimyasal analiz cihazında elektrik akımının malzemeye uygulanması argon gazı koruyucu ortamında iken yapılır Kimyasal analiz yapılırken örneklere bu şekilde verilen elektrik arkı ve kıvılcımı ile çok

38 25 küçük bir enerji sayesinde atomların yalnızca valans (değerlik) elektronları uyarılır Bu şekilde görünür ışık dalga boylarında karakteristik ışınların yayımına neden olmaktadır Oluşan ışık spektrumu çizgi sınırlarının kesin olarak belirlenmesi için elektronlar enerji bantlarında değil, belirli enerji düzeyinde bulunmalı, dolayısıyla her bir atom metalsel bağdan kurtularak gaz durumuna geçmiş olması verilen elektrik ark enerjisinden sağlanmaktadır Spektrumun kesin olarak tanınabilmesi için, içerdiği çok sayıdaki çizgiden dolayı (yaklaşık olarak demirde 3000, kromda ise 1000), bileşimi bilinen standart malzemeler ile karşılaştırılmalıdır Çelik malzeme analizi örneğinde saf demir spektrumu referans alınır Sayısal sonuç veren nicel analizde, böyle bir karşılaştırma belirli çizgilerin ışık şiddetlerinin fotometrik ölçümünü de kapsar (Cingöz, 2008) Uç demiri imalatında TS 1137 (Anonim, 1995a) ve TS 2384 (Anonim 1995b) pulluk ve kültivatör için başlıca önerilen malzemeler ıslah çelikleri ve yay çelikleri olup, bu amaçla ıslah çelikleri ve yay çeliklerine ait standartlar sırasıyla TS 2525 ve TS 2288 (Anonim, 1976) standartları göz önüne alınmalıdır Islah ve yay çeliklerinin dışında firmaların farklı malzemelerden uç demiri imalatı yaptıkları görülmektedir Farklı çelik malzemelerin kimyasal analiz sonuçlarına ait tablo Ek 2 ve Ek 3 de verilmiştir 322 Sertlik ölçüm yöntemleri Denemede kullanılan 4 farklı firmanın kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin malzeme özellikleri içerisinde sertlik ölçümleri; TS 348 deney ve ölçüler için standart ortam ve TS 140 (Anonim, 1964) metalik malzemelerin Rockwell Sertlik muayenesi standartlarına göre belirlenmiştir Denemede kullanılan sertlik ölçüm cihazı RSD-C (HRC) yanında RSD-B (HRB) ve BSD (HB) değerleri verebilmekte olup, sertlik dönüşüm tablolarından yararlanılarak VSD değerleri de belirlenmiştir Brinell Sertlik ölçümleri metalik malzemeler için TS 139, Vickers Sertlik ölçümleri de muayenesi metalik malzemeler için TS 207 ye göre standartlaştırılmıştır Denemeler sonucu statik sertlik ölçüm yöntemleri olarak 4 farklı firmanın dar ve kazayağı uç demirlerine göre Rockwell, Brinell ve Vickers ölçümleri belirlenmiş, sertlik ölçümleri için denemeye alınacak kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerine ait ölçüm

39 26 noktaları TS 140 a göre belirlenerek işaretlenmiştir Kültivatör uç demirlerinin kesici ağızlarından 10 mm ve 20 mm içeriden ve her uç demirinde en az 4 noktadan sertlik ölçümleri yapılarak aritmetik ortalaması alınacak şekilde sertlik ölçümleri yapılmıştır TS 140 a göre kültivatör kazayağı uç demirlerinin sertlik ölçme noktaları Şekil 316 da gösterilmiştir Sertlik ölçme noktaları Şekil 316 TS 140 a göre kültivatör uç demiri setlik ölçme noktaları Tarım makinaları sektöründe Rockwell ve Brinell sertlik ölçüm yöntemleri yaygın olarak kullanılmaktadır Araştırmada, sertlik ölçüm yöntemleri olarak farklı kültivatör uç demirlerinin denemeleri için Rockwell sertlik ölçüm cihazı kullanılmıştır Ölçüm sonuçları standartlarda verilen sertlik dönüşüm tabloları kullanılarak Rockwell B ve C den, Brinell ve Vickers sertlik değerlerine dönüştürülmüştür Rockwell sertlik ölçüm yöntemleri A, B, C ve benzeri sembolik harflerle birlikte belirtilir Bu sembol harfler batıcı ucun tipini, kullanılan yükün miktarını ve kadran üzerindeki okunacak yükü ifade eder Sertlik ölçüm yönteminde malzeme üzerine önce sabit yükle batıcı uç bastırıldığında oluşan iz derinliğinin en alt kısmı başlangıç noktası alınarak daha sonra normal yük uygulanır RSD-C de ön yükle malzeme üzerine baskı uygulanarak bir süre bekledikten sonra test cihazının ibresi sıfırlanır, normal yük miktarı daha arttırılarak toplam yükle sertlik ölçümüne devam edilir Daha sonra normal yük kaldırılarak tekrar ön yük miktarına inilir Malzeme ve cihazın elastikliğinden dolayı ibrede biraz yükselme görülür bu değerle referans değer arasındaki yükseklik iz derinliği olarak malzemenin sertlik değerini belirtir Rockwell sertlik ölçüm yönteminin

40 27 şematik gösterimi 317 de verilmiştir RSD-A ölçümünde batıcı uç olarak çelik bilya kullanıldığı zaman normal yük 60 kg; RSD-B yönteminde 100 kg; RSD-C yönteminde konik elmas kullanıldığı zaman normal yük 150 kg olacak şekilde uygulanır (Altuntaş, 2011) Şekil 317 Rockwell sertlik ölçme (Altuntaş, 2011) 323 Çekme deneyi Çekme deneyi, mühendislik açısından çok önemli bir mekanik deney olup, TS 138 e göre standartlaştırılmıştır Çekme deneyi, malzemelerin statik yük altındaki dayanım özelliklerini belirlemek ve malzemelerin özelliklerine göre sınıflandırılmasını sağlamak amacıyla uygulanmaktadır Deney cihazı karşılıklı biri sabit diğeri hareketli iki tutucu çene tertibatından oluşmuştur Çene tertibatında uygun tutucularla çeşitli boy ve şekildeki örnekleri tutabilmek olasıdır Çekme deneyi; standartlarına göre hazırlanan deney malzemesinin tek eksende, belirli bir hızda ve sabit sıcaklıkta koparılıncaya kadar çekilmesi işlemini içerir (Cingöz, 2008) Çalışmada 4 farklı firmaya ait kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin çekme deney cihazında çeki denemeleri yapılarak, gerilme ve uzama diyagramlarıyla kopma uzama ve kesit daralma yüzdeleri belirlenmiştir (Şekil 318) Araştırmada kültivatör uç demirlerine ait deney parçası örneklerinin alınması ve hazırlanması ilgili standartlara göre yapılmıştır Deney yapılırken normlara uygun deney çubukları kullanılmış örnekler tezgâhlarda hazırlanmış ve hiçbir ısıl işleme tabi

41 28 tutulmamıştır Örnek malzemeler ilgili standarttaki boyutlarda kesildikten sonra talaş kaldırma işlemlerinde talaş kaldırma hızı, malzemenin mekanik özelliklerini değiştirmeyecek şekilde ayarlanmıştır Hazırlanan örnek malzemenin üzerinde malzemeyi etkileyecek herhangi bir çentik vb bulunmamasına özen gösterilmiştir TS 138 e göre hesaplanan ilk ölçü uzunluğunun değeri, hesaplanan ve işaretlenen ölçü uzunlukları arasındaki fark; L o ın %10 undan az olmak şartıyla, 5 mm nin katlarından en yakın olanına yuvarlanabilir İlk ölçü uzunluğu ±%1 doğrulukla işaretlenmelidir (Baydur, 1997) Türk Standartlarına göre kalın levhalar ve yassı malzemelere ait çekme deneyi örnek malzemeler çizelge 36 da verilmiştir Çizelge 36 TSE kalın levhalar ve yassı malzemeler normu (Baydur, 1997) Malzeme kalınlığı L o (mm) L c (mm) L t (mm) D (mm) P (mm) R (mm) Denemesi yapılan kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin çekme deneyi için hazırlanan ve çeki denemesi sonucu birleştirilen örnek malzemeler verilmiştir (Şekil 318) Şekil 318 Çeki denemesi şematik uç demiri örneği Denemede kullanılan kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin çekme deneyi için hazırlanan örnek malzeme ölçüleri Çizelge 37 de ve çekme deneyi sonucu kopan malzemeye ait örnek bir gerilme uzama diyagramı şekil 319 da verilmiştir

42 29 Çekme denemeleri sonucunda malzemelerin mekanik özellikleri içerisinde elastiklik modülü (E), alt ve üst akma gerilmesi (R el ve R eh ), çeki mukavemeti (R m ), çeki kuvveti (F m ), kopma uzaması (Z) ve kesit daralması (A) değerleri bulunmuştur Kopma uzaması için deney parçasının kopmuş iki parçasının eksenleri aynı çizgi üzerinde biraraya getirilir Araştırmada kullanılan çeki deneme cihazın üzerindeki uzama değerleri ölçümünde kullanılan ekstansometre yardımıyla ölçü uzunluklarını işaretlemeye gerek duyulmamıştır Çizelge 37 Denemede kullanılan kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin çekme deneyi için hazırlanan örnek malzeme ölçüleri Örnekler t (mm) L o (mm) L c (mm) L t (mm) B (mm) P (mm) R (mm) A-1 7, A-1 8, A-1 7, B-1 7, B-1 7, B-1 7, C-1 7, C-1 8, C-1 8, D-1 9, D-1 9, D-1 9, A-2 6, A-2 6, A-2 6, B-2 5, B-2 5, B-2 5, C-2 6, C-2 6, C-2 6, D-2 5, D-2 5, D-2 5,

43 30 Şekil 319 Denemede kullanılan örnek bir uç demirinin çekme deneyine ait gerilmeuzama diyagramı Malzeme çekme deneyinde kullanılan simgeler ve açıklamaları aşağıda verilmiştir t: Örnek malzeme kalınlığı (mm) B: Örnek malzeme ölçüm genişliği (mm) P: Malzeme tutucu çene genişliği (mm) R: Örnek malzeme kavis yarıçapı (mm) S o : Örnek malzemenin ilk kesit alanı (mm 2 ) S u : Örnek malzemenin kopma sonrası kesit alanı (mm 2 ) L o : İlk ölçü uzunluğu ( deney öncesi işaretlenen ölçü uzunluğu) L u : Son ölçü uzunluğu (deney parçasının kopma sonrası, birleştirilen parçaların ilk ölçü uzunluğu işaretleri arasındaki uzaklık) L c : Gövde uzunluğu (deney parçasının kavrama çeneleri arasındaki uzunluk) L t : Toplam uzunluk (deney parçasının deneyden önceki toplam uzunluğu) R m : Çekme dayanımı (deney parçasına uygulanabilen maksimum yükün, deney parçasının ilk kesit alanına oranı, kn/mm 2 ) A: % uzama miktarı (deney parçası son ölçü uzunluğu ile ilk ölçü uzunluğu arasındaki farkın ilk ölçü uzunluğuna oranı)

44 31 Z: % kesit daralması (deney parçasının kopma sonrası kesit alanını ile ilk kesit alanı farkının, ilk kesit alanına oranıdır TS 1137 (Anonim, 1995a) ve TS 2384 (Anonim, 1995b) e göre pulluk ve kültivatör uç demirleri imalatında kullanılması önerilen ıslah çelikleri için TS 2525, yay çelikleri için TS 2288 standartlarına göre çekme deneyi sonucu akma dayanımı, çeki dayanımı, kopma uzaması, kopma kesit daralmasına ait değerleri, Çizelge 38 de; Islah çeliklerinin mekanik özellikleri Ek 4 de ve Sementasyon çeliklerinin mekanik özellikleri Ek 5 de verilmiştir Çizelge 38 Islah ve yay çeliklerinin çekme deneyine ait değerleri (Anonim, 1995a)

45 Malzemelerin Metal Mikroskobunda Dokularının İncelenmesi Malzemelerin metal mikroskobunda dokularının incelenmesi için öncelikle malzemeler uygun boyutlarda kesilmiş, daha sonra bakalite alma, zımparalama yapıldıktan ve uygun kimyasallar yardımıyla dağlama işlemi yapıldıktan sonra, metal mikroskobu kullanılarak malzemelerin metal mikroskobunda dokularının resimleri alınmıştır Bakalite alma işlemi; örnek malzemelerin sertlik ölçme, mikroskop altında dokularının incelenerek resimlerinin çekilmesinde kullanılır Bakalite alma aynı zamanda örnek malzeme yüzeylerinin pürüzsüzlüklerinin zımparalama ile düzeltilmesi ve polisaj cihazında parlatma işlemi sırasında malzemelerin elle rahat ve uygun şekilde tutulmasına yardımcı olur (Babacan, 1995) Zımparalama işleminde; örnek malzeme üzerindeki istenmeyen izlerin silinmesi için zımparalar kullanılır Bu amaçla zımparalama makinaları kullanılmaktadır Zımpara; birim alana düşen aşındırıcın miktarına göre adlandırılır Üzerinde birim alanda 120 tane aşındırıcı partikül varsa 120 numara, 4000 adet aşındırıcı partikül varsa 4000 numara zımpara olarak tanımlanır Dolayısıyla 4000 numaralı zımpara çok daha ince zımpara olup ve işlemin sonlarında kullanılır Her zımpara işlemi bir önceki zımparanın izinin silinmesi kadar yapılır Zımparalamada bir önceki izin silinmesi için numunenin 90 O çevrilmesi gerekir, zımparalama yapılan örnek malzemenin şematik görüntüsü Şekil 320 de verilmiştir Araştırmada metal mikroskobunda doku incelenmesi amacıyla kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerine ait örnek malzemelerin zımparalanmasında, öncelikle 120 numara kaba zımparalama yapıldıktan sonra sırasıyla 800, 1000, 1200, 2000, 2400 ve 4000 numara olmak üzere kabadan inceye doğru zımparalama işlemi yapılmıştır Şekil 320 Zımparalamada kalından inceye zımparalama yüzeyleri

46 33 Parlatma işleminde; malzemenin yüzey pürüzlülüğünü azaltmak, ışığı iyi yansıtan bir yüzey elde edilmesi amaçlanmaktadır Parlatma işlemi ile son zımparalama işlemi sırasında yüzeyde kalan izlerin yok edilmesi hedeflenmektedir Bu bakımdan, parlatma işleminde çok ince (0,01-1µm) alümina tozu (Al 2 O 3 ) aşındırıcılar kullanılmaktadır En son ince zımparadan sonra keçe üzerine dökülen aşındırıcı ile örnek malzeme parlatılır Parlatma işleminde kullanılan makinadaki devir sert parçalarda daha yüksek yumuşak malzemelerde daha düşük seçilmektedir Dağlama işleminde; örnek metalik malzemenin mikro yapısını mikroskopta görüntü almak için yapılan son işlemdir Dağlayıcı olarak incelenecek örnek malzemeye göre alkol, saf su, gliserin, asit gibi malzemelerin karışımlarından yararlanılır Dağlama süresi örnek malzemeye ve dağlayıcıya bağlı olarak değişir Dağlama işleminden sonra kullanılan dağlayıcıya bağlı olarak örnek malzeme yüzeyi ya su ya da etil alkol dökülüp kurutulur İhtiyaç duyulursa yani, mikroskopta görüntü net olarak alınmıyorsa örnek malzeme biraz daha dağlanmalıdır (Karadeniz ve Kahraman, 2012) Araştırmada denemeye alınan 4 farklı firmaya ait kültivatör dar ve kazayağı uç demiri malzemelerinin dokularının incelenmesinde optik ve metal mikroskoplar kullanılmıştır Şekil 321 de denemeye alınan örnek uç demiri malzemesinin dokularına ait optik mikroskoptan alınan görüntü görülmektedir Şekil 321 Mikroskop altında metal dokusu (1000x)

47 34 4 BULGULAR VE TARTIŞMA Denemenin araştırma sonuçları 4 farklı firmanın kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin malzeme özellikleri dört başlık altında incelenmiştir Bunlar sırasıyla; 1 Kimyasal analiz sonuçları 2 Sertlik ölçüm sonuçları 3 Çekme deneyi ölçüm sonuçları 4 Mikroskobik doku analizi sonuçlarıdır 41 Kimyasal Analiz Sonuçları Toprak işleme alet ve ekipmanlarında kullanılan uç demirleri pulluk ve kültivatör için sırasıyla TS 1137 ve TS 2384 e göre kullanılacak malzemeler ıslah çelikleri ve yay çelikleridir Islah çelikleri ve yay çeliklerine ait standartlar sırasıyla TS 2525 ve TS 2288 standartlarıdır Bu kapsamda ıslah çelikleri ve yay çeliklerine ait standartlara göre malzemelerin kimyasal bileşimleri sırasıyla Çizelge 41 ve 42 de verilmiştir Çizelge 41 Islah çeliklerinin kimyasal analiz sonuçları (Anonim, 1977) Kısa gösterimi Malzeme no C Si Mn P max S max Cr Mo Ni V C45 1,0503 0,42-0,50 0,15-0,35 0,50-0,80 0,045 0, C55 1,0535 0,52-0,60 0,15-0,35 0,60-0,90 0,045 0, C60 1,0601 0,57-0,65 0,15-0,35 0,60-0,91 0,045 0, Çizelge 42 Yay çeliklerinin kimyasal analiz sonuçları (Anonim, 1976) Kısa gösterimi Malzeme no C Si Mn P max S max Cr Mo Ni V 38 Si 6-0,35-0,42 1,4-1,6 0,50-0,80 0,05 0, Si 7 1,0970 0,35-0,42 1,5-1,8 0,50-0,80 0,045 0, Si 7-0,42-0,50 1,5-1,8 0,50-0,80 0,05 0, Si 7 1,0903 0,48-0,50 1,5-1,8 0,50-0,80 0,05 0, Si 7-0,52-0,60 1,5-1,8 0,70-1,0 0,05 0, Si 7-0,60-0,68 1,5-1,8 0,70-1,0 0,05 0, Araştırmada denemeye alınan A firmasına ait kültivatör uç demirlerinin kimyasal analiz testinin sonuçları Çizelge 43 ve 44 de verilmiştir

48 35 Çizelge 43 A-1 firmasına ait kültivatör dar uç demirine ait kimyasal analiz sonuçları A-1 KİMYASAL ANALİZ SONUÇLARI Fe C Si Mn P S Mg Cr Ni Mo Cu V W 1 96,557 0,446 0,187 0,95 0,051 0,051 0,0039 1,195 0,16 0,001 0,33 0,014 0, ,415 0,438 0,168 0,96 0,059 0,060 0,0034 1,214 0,195 0,001 0,398 0,015 0, ,459 0,445 0,203 0,98 0,055 0,056 0,0041 1,232 0,161 0,0009 0,33 0,016 0,059 ort 96,477 0,443 0,186 0,96 0,055 0,056 0,0038 1,214 0,172 0,001 0,353 0,015 0,062 std 0,073 0,004 0,02 0,02 0,004 0,005 0,0004 0,019 0,02 3,0 e -05 0,039 0,001 0,008 cv 0,076 0,984 9,42 1,66 7,27 8,1 9,488 1,524 11,58 2,997 11,13 6,667 12,15 ort: ortalama; std: standart sapma cv: % varyasyon katsayısı Deneme sonuçlarımıza göre Çizelge 43 incelendiğinde A firmasına ait A-1 dar uç demiri malzemesinin kimyasal analiz sonuçlarına göre; %C oranları %0,438 0,446; %Si oranı %0,168 0,203; %P oranı %0,051 0,059; %S oranı %0,051 0,060; %Mn oranı %0,95 0,98; %Ni oranı %0,16 0,19; %Cr oranı ise %1,19 1,23; %Mo oranı %0,0009 0,0010 ile %Cu oranı ise %0,33 0,40 olarak bulunmuştur Ek 2 ve Ek 3 de farklı çelik malzemelerin kimyasal analiz tablosundaki elementlerin yüzde oranlarıyla karşılaştırıldığında bulduğumuz değerlere en yakın olan değerler; %C oranı %0,38-0,45; %Si oranı %0,15-0,40; Mn oranı %0,50-0,80; %P oranı %0,0-0,45; %S oranı %0,0-0,45 ve %Cr oranı %0,90-1,20 olarak elde edilmiştir Buna göre, Ek 2 ve Ek 3 de verilen elementlerin yüzde oranlarına göre, A firmasına ait A-1 kültivatör dar uç demiri malzemesinin SAE 5140 DIN 41 Cr 4 ıslah çeliği olduğu belirlenmiştir Çizelge 44 A-2 firmasına ait kültivatör kazayağı uç demirine ait kimyasal analiz sonuçları A-2 KİMYASAL ANALİZ SONUÇLARI Fe C Si Mn P S Mg Cr Ni Mo Cu V W 1 97,401 0,27 0,267 1,53 0,043 0,023 0,0033 0,184 0,130 0,0009 0,043 0,02 0, ,363 0,262 0,277 1,55 0,044 0,023 0,0034 0,187 0,134 0,001 0,043 0,021 0, ,285 0,276 0,288 1,59 0,045 0,023 0,0034 0,191 0,135 0,001 0,045 0,021 0,097 ort 97,359 0,269 0,277 1,56 0,044 0,023 0,0034 0,187 0,133 0,001 0,044 0,0207 0,091 std 0,059 0,007 0,011 0,03 0,001 4,0e -18 6,0e -05 0,004 0,003 3,0e -05 0,001 0,0006 0,005 cv 0,061 2,608 3,787 2,01 2,27 2,0e -14 1,715 1,875 1,989 3,158 2,644 2,794 5,619 ort: ortalama; std: standart sapma cv: % varyasyon katsayısı A firmasına ait A-2 kazayağı uç demiri malzemesinin kimyasal analiz sonuçlarına göre; %C oranları %0,26 0,28; %Si oranı %0,27 0,29; %P oranı %0,043 0,045; %S oranı

49 36 %0,023; %Mn oranı %1,530 1,59; %Ni oranı %0,130 0,135; %Cr oranı ise %0,18 0,19; %Mo oranı %0,0009 0,0010 ile %Cu oranı ise %0,43 0,45 olarak bulunmuştur Bu oranlar Ek 2 ve Ek 3 de verilen farklı çelik malzemelerin kimyasal analiz tablosundaki içyapıdaki elementlerin yüzde oranları dikkate alındığında denemede bulunan değerlere en yakın olan değerler %C oranı %0,27-0,34; %Si oranı %0,15-0,35; Mn oranı %0,50-0,80; %P oranı %0,0-0,45; %S oranı %0,0-0,45 ve %Cr oranı %0,0-0,40 olarak belirlenmiştir Ek 2 ve Ek 3 deki yüzde oranlarına göre A firmasının A-2 kazayağı uç demiri malzemelerinin SAE 1030-DIN C30 ıslah çeliği olduğu belirlenmiştir (Çizelge 44) Denemeye alınan B firmasına ait kültivatör uç demirlerinin kimyasal analiz testinin sonuçları Çizelge 45 ve 46 da verilmiştir Çizelge 45 B-1 firmasına ait kültivatör dar uç demirine ait kimyasal analiz sonuçları B-1 KİMYASAL ANALİZ SONUÇLARI Fe C Si Mn P S Mg Cr Ni Mo Cu V W 1 98,241 0,30 0,124 0,69 0,029 0,038 0,0028 0,082 0,147 0,015 0,284 0,006 0, ,172 0,35 0,128 0,70 0,03 0,039 0,0029 0,084 0,147 0,014 0,283 0,006 0, ,156 0,34 0,13 0,71 0,031 0,040 0,0030 0,085 0,150 0,015 0,286 0,006 0,048 ort 98,190 0,33 0,127 0,70 0,03 0,039 0,0029 0,084 0,148 0,0147 0,284 0,006 0,043 std 0,045 0,03 0,003 0,01 0,001 0,001 0,0001 0,002 0,002 0,0006 0,002 1,0e -18 0,005 cv 0,046 8,15 2,399 1,43 3,33 2,564 3,4483 1,826 1,17 3,937 0,537 2,0e ,08 ort: ortalama; std: standart sapma cv: % varyasyon katsayısı Çizelge 45 incelendiğinde; B firmasına ait dar uç demiri malzemesinin kimyasal analiz sonuçlarına göre; %C oranları %0,30 0,35; %Si oranı %0,12 0,13; %P oranı %0,029 0,031; %S oranı %0,038-0,040; %Mn oranı %0,69 0,71; %Ni oranı %0,147 0,150; %Cr oranı ise %0,082 0,085; %Mo oranı %0,014-0,015 ile %Cu oranı ise %0,28 0,29 olarak bulunmuştur Ek 2 ve Ek 3 de verilen çelik malzemelerin kimyasal analiz tablosundaki elementlerin yüzde oranlarıyla karşılaştırıldığında bulduğumuz değerlere en yakın değerler SAE 1035 C35 ıslah çeliğinde görülmüştür

50 37 Çizelge 46 B-2 firmasına ait kültivatör dar uç demirine ait kimyasal analiz sonuçları B-2 KİMYASAL ANALİZ SONUÇLARI Fe C Si Mn P S Mg Cr Ni Mo Cu V W 1 98,28 0,58 0,166 0,70 0,023 0,022 0,0027 0,039 0,081 0,0009 0,054 0,009 0, ,24 0,587 0,17 0,71 0,025 0,022 0,0028 0,041 0,087 0,001 0,055 0,01 0, ,20 0,591 0,178 0,73 0,025 0,023 0,0028 0,043 0,089 0,001 0,056 0,01 0,051 ort 98,24 0,586 0,171 0,71 0,024 0,022 0,0028 0,041 0,086 0,001 0,055 0,0097 0,049 std 0,037 0,006 0,006 0,01 0,001 6,0 e -04 6,0 e -05 0,002 0,004 2,0 e -05 0,001 0,0006 0,002 cv 0,037 0,95 3,57 2,05 4,745 2,59 2,09 4,88 4,86 2,161 1,82 5,973 3,54 ort: ortalama; std: standart sapma cv: % varyasyon katsayısı Çizelge 46 da, B-2 firmasına ait kazayağı uç demirinin kimyasal analiz sonuçlarına bakıldığında en yakın değerler, Ek 2 ve Ek 3 deki çelik malzemelerin kimyasal analiz tablosundaki yüzde oranları %C için %0,58-0,66; %Si için %0,15-0,35 ve Mn için %0,50-0,80 olarak gözlenmiştir Ek 2 ve Ek 3 deki çelik malzemelerin kimyasal analiz tablosundaki içyapı elementlerinin yüzde oranları dikkate alındığında, B firmasının B-2 tipi kazayağı uç demirinin SAE 1060 DIN C60 ıslah çeliği olduğu belirlenmiştir Denemeye alınan C firmasına ait kültivatör uç demirlerinin kimyasal analiz testinin sonuçları Çizelge 47 ve 48 de verilmiştir Çizelge 47 C-1 firmasına ait kültivatör dar uç demirine ait kimyasal analiz sonuçları C-1 KİMYASAL ANALİZ SONUÇLARI Fe C Si Mn P S Mg Cr Ni Mo Cu V W 1 96,559 0,436 0,177 0,94 0,051 0,054 0,0041 1,205 0,163 0,001 0,332 0,012 0, ,442 0,448 0,178 0,96 0,054 0,063 0,0034 1,209 0,186 0,001 0,376 0,015 0, ,494 0,435 0,193 0,97 0,057 0,058 0,0041 1,221 0,161 0,001 0,33 0,014 0,061 ort 96,498 0,44 0,183 0,96 0,054 0,058 0,0039 1,212 0,17 0,001 0,346 0,014 0,064 std 0,059 0,007 0,009 0,01 0,003 0,005 0,0004 0,008 0,014 1,0 e -05 0,026 0,002 0,004 cv 0,061 1,645 4,907 1,46 5,556 7,73 10,45 0,687 8,17 1,020 7,51 11,18 5,63 ort: ortalama; std: standart sapma cv: % varyasyon katsayısı Çizelge 47 ye bakıldığında C firmasına ait dar uç demiri malzemesinin kimyasal analiz sonuçları; %C oranları %0,435 0,448; %Mn oranı %0,94 0,97; %Ni oranı %0,161 0,186; %Cr oranı ise %1,205 1,221 olarak bulunmuştur Ek 2 ve Ek 3 de verilen değerlere göre çelik malzemelerin kimyasal analiz tablosundan karşılaştırdığımızda

51 38 bulduğumuz değerlere en yakın görülen değerler içerisinde %Cr oranının %0,90-1,20 olarak diğer uç demiri malzemelerinden daha yüksek olduğu gözlenmiştir Ek-2 ve Ek- 3 deki diğer elementlerin dışında Cr yüzde oranları dikkate alınarak C firmasının C-1 tipi dar uç demiri malzeme tipinin SAE DIN 41 Cr 4 ıslah çeliği olduğu görülmektedir Çizelge 48 C-2 firmasına ait kültivatör dar uç demirine ait kimyasal analiz sonuçları C-2 KİMYASAL ANALİZ SONUÇLARI Fe C Si Mn P S Mg Cr Ni Mo Cu V W 1 97,38 0,267 0,267 1,53 0,044 0,023 0,0033 0,188 0,135 0,001 0,043 0,022 0, ,338 0,273 0,287 1,56 0,044 0,023 0,0034 0,183 0,134 0,001 0,044 0,021 0, ,37 0,264 0,268 1,55 0,043 0,023 0,0034 0,181 0,134 0,001 0,045 0,022 0,097 ort 97,362 0,268 0,274 1,55 0,044 0,023 0,0034 0,184 0,134 0,001 0,044 0,0217 0,094 Std 0,022 0,005 0,011 0,01 6,0e e -18 6,0 e -05 0,004 6,0 e -04 1,0 e -05 0,001 0,0006 0,004 Cv 0,0226 1,71 4,113 0,91 1,322 2,0e -14 1,7149 1,96 0,43 1,0309 2,273 2,6647 4,445 ort: ortalama; std: standart sapma cv: % varyasyon katsayısı Çizelge 48 incelendiğinde incelemesini yaptığımız C firmasına ait kazayağı uç demiri malzemesinin kimyasal analiz sonuçlar verilmiştir Ek 2 ve Ek 3 de verilen değerlere göre çelik malzemelerin kimyasal analiz tablosundaki içyapı elementlerinin yüzde oranlarıyla karşılaştırıldığında C firmasının kazayağı uç demiri malzemesinin SAE 1030 ıslah çeliği olduğu belirlenmiştir Denemeye alınan D firmasına ait kültivatör uç demirlerinin kimyasal analiz testinin sonuçları Çizelge 49 ve 410 da verilmiştir Çizelge 49 D-1 firmasına ait kültivatör dar uç demirine ait kimyasal analiz sonuçları D-1 KİMYASAL ANALİZ SONUÇLARI Fe C Si Mn P S Mg Cr Ni Mo Cu V W 1 97,627 0,498 0,195 0,70 0,020 0,019 0,0031 0,777 0,057 0,001 0,072 0,017 0, ,556 0,525 0,181 0,71 0,025 0,020 0,0029 0,79 0,07 0,001 0,078 0,018 0, ,552 0,519 0,188 0,72 0,022 0,019 0,0031 0,794 0,068 0,001 0,077 0,018 0,022 ort 97,578 0,514 0,188 0,71 0,022 0,019 0,003 0,787 0,065 0,001 0,076 0,0177 0,02 std 0,042 0,014 0,007 0,01 0,003 6,0e -04 0,0001 0,009 0,007 1,0e -05 0,003 0,0006 0,003 cv 0,043 2,76 3,72 1,37 11,27 2,97 3,81 1,13 10,77 1,020 4,25 3,27 17,32 ort: ortalama; std: standart sapma cv: % varyasyon katsayısı

52 39 Çizelge 49 daki deneme sonuçlarımıza göre; D firmasına ait dar uç demiri malzemesinin kimyasal analiz sonuçlarına göre; %C oranları %0,50 0,53; %Si oranı %0,16 0,18; %P oranı %0,020 0,025; %S oranı %0,019-0,020; %Mn oranı %0,70 0,72; %Ni oranı %0,048 0,060; %Cr oranı %0,77 0,80; %Mo oranı %0,001; ile %Cu oranı ise %0,072 0,078 olarak bulunmuştur Ek 2 ve Ek 3 deki farklı çelik malzemelerin kimyasal analiz tablosundaki içyapıdaki elementlerin yüzde oranlarıyla karşılaştırıldığında D firmasına ait bulunan değerlere en yakın değerler %C oranı %0,47-0,55; %Si oranı %0,15-0,35; Mn oranı %0,60-0,90; %P oranı %0,0-0,45; %S oranı %0,0-0,45 ve %Cr oranı %0,0-0,40 olarak görülmüştür Farklı çelik malzemelerin kimyasal analiz tablosundaki içyapı elementlerinin yüzde oranlarını gösteren Ek 2 ve Ek 3 deki tablo sonuçlarına göre D firmasının D-1 tipi kazayağı uç demiri malzemesi tipinin SAE DIN C50 ıslah çeliği olduğu belirlenmiştir Çizelge 410 D-2 firmasına ait kültivatör dar uç demirine ait kimyasal analiz sonuçları D-2 KİMYASAL ANALİZ SONUÇLARI Fe C Si Mn P S Mg Cr Ni Mo Cu V W 1 98,888 0,108 0,184 0,63 0,023 0,024 0,003 0,041 0,048 0,001 0,019 0,005 0, ,892 0,123 0,16 0,62 0,025 0,026 0,0026 0,033 0,060 0,001 0,020 0,004 0, ,871 0,116 0,168 0,64 0,025 0,026 0,0028 0,036 0,059 0,001 0,021 0,005 0,032 ort 98,884 0,116 0,171 0,63 0,024 0,025 0,0028 0,037 0,056 0,001 0,02 0,0047 0,03 std 0,011 0,008 0,012 0,01 0,001 0,001 0,0002 0,004 0,007 2,0e -05 0,001 0,0006 0,003 cv 0,011 6,49 7,16 1,12 4,75 4,56 7,143 11,02 11,96 2,153 5,0 12,37 8,48 ort: ortalama; std: standart sapma cv: % varyasyon katsayısı Çizelge 410 daki deneme sonuçlarına göre; D firmasına ait kazayağı uç demiri malzemesinin kimyasal analiz sonuçları; %C oranları %0,10 0,12; %Si oranı %0,16 0,18; %P oranı %0,023 0,025; %S oranı %0,024-0,026; %Mn oranı %0,62 0,64; %Ni oranı %0,048 0,060; %Cr oranı %0,033 0,041; %Mo oranı %0,001; ile %Cu oranı ise %0,019 0,021 olarak bulunmuştur Ek 2 ve Ek 3 de, D-2 kazayağı uç demiri malzemesinin kimyasal analiz sonuçlarına en uygun değerler için %C oranı %0,07-0,14; %Si oranı %0,,0-0,40; Mn oranı %0,30-0,60; %P oranı %0,0-0,45; %S oranı %0,0-0,45 %Cr oranı %0,0-0,40 %Ni oranı %0,0-0,40 ve %Mo oranı %0,0-0,10 olarak görülmektedir Buna göre D firmasının D-2 tipi kazayağı uç demiri malzemesi tipinin SAE 1010 DIN C10 sementasyon çeliği olduğu belirlenmiştir

53 40 Genel olarak denemeye alınan 4 farklı firmanın kültivatör dar uç demirlerine ait %C oranları %0,33 ile %0,51 arasında değişirken; kazayağı uç demirlerinde ise %C oranları %0,12 ile %0,59 arasında değişmiştir B firmasına ait uç demirleri dar uç demirinde diğer firmalarla karşılaştırıldığında en küçük %C oranı gözlenirken; kazayağı tipi uç demirlerinde ise en yüksek %C oranına sahiptir D firması ise dar uç demirlerinde %C oranı en yüksek bulunurken; aynı firmanın kazayağı uç demiri ise en düşük %C oranına sahip olduğu bulunmuştur 4 farklı firmaya ait kültivatör uç demirlerinde %Si oranı %0,127-0,277; % Mn oranı %0,71-1,56 arasında bulunurken tüm kültivatör uç demirlerine ait %P ve S oranları ise sırasıyla 0,024-0,055 ve %0,022-0,058 arasında bulunmuştur Çeliğe sertlik kazandıran %Cr ve %Ni oranları firmalara ait kültivatör uç demirlerinde sırasıyla; 0,041-1,214 ve 0,086-0,172 arasında bulunmuştur Deneme sonucu kültivatör kazayağı ve dar uç demirlerinin kimyasal analiz sonuçlarına göre malzeme tipleri Çizelge 411 de verilmiştir Çizelge 411 Firmalar ve uç demiri malzemeleri Firma Grup Kullanılan Malzeme Kullanıldığı Yer A 1 SAE 5140 ıslah çeliği Dar uç demiri A 2 SAE 1030 ıslah çeliği Kazayağı uç demiri B 1 C 35 ıslah çeliği Dar uç demiri B 2 C 60 ıslah çeliği Kazayağı uç demiri C 1 SAE 5140 ıslah çeliği Dar uç demiri C 2 C 30 ıslah çeliği Kazayağı uç demiri D 1 SAE 1050 ıslah çeliği Dar uç demiri D 2 C 10 semantasyon çeliği Kazayağı uç demiri Denemeye alınan 4 farklı firmaya ait kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin kimyasal analiz sonuçlarının C, Si, Mn, P ve S elementlerinin ortalama yüzde dağılımları Şekil 41 de verilmiştir

54 % oranı 41 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 %C %Si %Mn %P %S 0,2 0 A-1 B-1 C-1 D-1 A-2 B-2 C-2 D-2 Kültüvatör uç demirleri Şekil 41 Firmalara ait kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin kimyasal analiz sonuçlarına göre ortalama %C, %Si, %Mn, %P ve %S dağılımları Şekil 41 incelendiğinde, firmalara ait kültivatör dar ve kazayağı uç demirleri içerisinde ölçülebilen %C oranı B-2 kazayağı uç demiri ve D-1 dar uç demirlerinde görülürken, %Si oranı en fazla A-2 ve C-2 kazayağı uç demirlerinde bulunmuştur % Mn oranı yine %Si oranı gibi A-2 ve C-2 uç demirlerinde en yüksek olduğu görülmekte olup, % P ve %S oranları ise, A-1 ve C-1 dar uç demirlerinde diğer uç demirlerine göre daha fazla olduğu görülmektedir Cengiz ve Arın (2005), 5 farklı firmaya ait kültivatör dar uç demirlerinin %Fe oranlarını %96,14 ile %99,17 arasında bulmuşlardır %C oranlarını; %0,06 ile %0,56; %Si oranı %0,016 ile 1,70arasında değiştiğini bulmuştur %P oranı %0,005 ile 0,024 arasında; %S oranı %0,006 0,030; %Mn oranı %0,50 1,28; %Ni oranı %0,038 0,168; %Cr oranı ise %0,003 0,392; %Mo oranı %0,007 0,048 ile %Cu oranı ise %0,017 0,349 arasında değişmiştir Kimyasal analiz sonuçlarına göre kültivatör dar uç demirinin malzeme tiplerinin bir firma için SAE 1008 (düşük karbonlu çelik), 3 firma için SAE 1030 (düşük karbonlu çelik) ve bir firma içinde SAE 9260 (yay çeliği) olduğunu bulmuştur Arslan ve Aybek (2002), Kahramanmaraş da üretimi yapılan toprak işleme aletlerine ait uç demirlerinin 7 farklı işletmeye ait 13 farklı uç demiri içerisinde 4 farklı kazayağı uç demirini kimyasal (spektral) analiz sonuçlarına göre %C oranlarını %0,437 ile %0,522;

55 42 %Si oranı %0,069-0,244; %P oranı %0,12-0,14; %S oranı %0,021-0,022 ile %Mn oranı %0,67-0,76 olduğunu bulmuştur Üç farklı firmaya ait keski tipi kültivatör uç demiri malzemesinin kimyasal analiz sonuçlarına göre %C oranı %0,49-0,69; %Si oranı %0,17-1,64; %P oranı %0,012 0,059; %S oranı %0,020 0,023 ile %Mn oranı %0,76 1,10 arasında değiştiğini bulmuştur 4 firmaya ait Lama tipi kültivatör uç demiri malzemesinin kimyasal analiz sonuçlarına göre %C oranı %0,379-0,565; %Si oranı %0,22-1,08; %P oranı %0,016-0,021; %S oranı %0,021-0,022 ile %Mn oranı %0,79 1,18 arasında bulmuştur Babacan (1995), Trakya bölgesinde üretimi yapılan 6 firmaya ait kulaklı pulluk uç demirlerinin malzemesinin kimyasal bileşimlerine göre malzemelerinden bir firmaya ait olanının St 42 genel yapı çeliği, bir firmaya ait uç demiri malzemesinin C 60 ıslah çeliği dört firmaya ait uç demiri malzemelerinin iki firmaya ait olanının 55 Si 7 diğerlerinin 51 Si 7 ve 65 Si 7 malzemelerinden oluştuğunu bulmuştur St 42 malzemesine ait uç demirinin %C oranı %0,13; %Si oranı %0,25; %P oranı %0,011; %S oranı %0,006; %Mn oranı %1,23; %Ni oranı %0,02; %Cr oranı %0,014; %Mo oranı %0,001 ile %Cu oranı ise %0,015 olarak bulmuştur C 60 malzemesine ait uç demirinin %C oranı %0,60; %Si oranı %0,23; %P oranı %0,027; %S oranı %0,039; %Mn oranı %0,76; %Ni oranı %0,12; %Cr oranı %0,011; %Mo oranı %0,013 ile %Cu oranı ise %0,26 olarak bulmuştur 51 Si 7 malzemesine ait uç demirinin %C oranı %0,52; %Si oranı %1,22; %P oranı %0,023; %S oranı %0,018; %Mn oranı %0,97; %Ni oranı %0,06; %Cr oranı %0,087; %Mo oranı %0,075 ile %Cu oranı ise %0,16 olarak bulmuştur 65 Si 7 malzemesine ait uç demirinin %C oranı %0,71; %Si oranı %1,41; %P oranı %0,025; %S oranı %0,016; %Mn oranı %0,80; %Ni oranı %0,13; %Cr oranı %0,29; %Mo oranı %0,03 ile %Cu oranı ise %0,19 olarak bulmuştur Bayhan (1996), Trakya bölgesinde çizel üreten 5 farklı firmaya ait lama tipi çizel uç demirlerinin kimyasal bileşimlerine göre malzemelerinin St 40 genel yapı çeliği ve 51 Si 7 yay çeliği malzemesinden oluştuğunu belirtmektedir Dört farklı firmaya ait St 40 malzemeli uç demirindeki kimyasal analiz sonuçlarına göre; %C oranı %0,25-0,39; %Si oranı %0,19-0,40; %P oranı %0,014 0,025; %S oranı %0,023 0,043; %Mn oranı %0,98 1,21; %Ni oranı %0,07 0,10; %Cr oranı ise %0,013 1,107; %Mo oranı

56 43 %0,0007 0,036 ile %Cu oranı ise %0,039 0,165 arasında değişmiştir 51 Si 7 yay çeliğine ait çizel uç demiri kimyasal analiz sonuçlarına göre; %C oranı %0,60; %Si oranı %1,04; %P oranı %0,012; %S oranı %0,019; %Mn oranı %1,00; %Ni oranı %0,071; %Cr oranı %0,108; %Mo oranı %0,006 ile %Cu oranı ise %0,207 olarak bulmuştur Aynı araştırıcının 3 farklı yaylı kültivatör dar uç demirlerinin kimyasal özelliklerine göre 2 firmaya ait uç demiri malzemesinin Ç1060 ve bir firmaya ait uç demiri malzemesinin ise St 33 olduğunu bulmuştur Ç1060 uç demiri malzemesine ait kimyasal analiz sonuçlarına göre; % C oranı %0,53-0,63; %Si oranı %0,002-0,213; %P oranı %0,010-0,012; %S oranı %0,015-0,055; %Mn oranı %0,13-0,66; %Ni oranı %0,094-0,134; %Cr oranı ise %0,030 0,128; %Mo oranı %0,013 0,097 ile %Cu oranı ise %0,13 0,33 arasında değişmiştir St 33 uç demiri malzemesinin kimyasal analiz sonuçlarına göre; % C oranı %0,065; %Si oranı %0,27; %P oranı %0,014; %S oranı %0,011; %Mn oranı %0,86; %Ni oranı %0,015; %Cr oranı %0,013; %Mo oranı %0,00 ile %Cu oranı ise %0,053 olarak bulmuştur Çetinkaya (1994), 10 farklı pulluk uç demirlerinin malzemelerinin 3 ü destek burunlu ve birinin düz uç demiri olmak üzere 4 farklı uç demiri malzemelerinin Türkiye Zirai Donatım Kurumu (TZDK) na ait olduğu ve kimyasal analiz sonuçlarına göre %C oranını %0,41-0,42; %Si oranını %0,27-0,28; %P oranını %0,025; %S oranını %0,030; %Mn oranını %0,70 ile %Cu oranını ise %0,03 olarak bulmuştur Dört farklı uç demiri malzeme grubunun ise Erdemir 3260 (St 60) a ait olduğunu ve kimyasal analiz sonuçlarına göre %C oranını %0,46; %Si oranını %0,22; %P oranını %0,022; %S oranını %0,032; %Mn oranını %0,75 ile %Cu oranını ise %0,20 olarak bulmuştur 2 farklı uç demiri malzemesinin ise Ç1060 malzemesinden oluştuğunu ve kimyasal analiz sonuçlarına göre %C oranını %0,56; %Si oranını %0,25; %P oranını %0,027; %S oranını %0,035; %Mn oranını %0,80 ile %Cu oranını ise %0,00 olarak bulmuştur Ünal ve Tümsavaş (2005), Çapa tipi 265 x 92 x 10 mm boyutlarındaki toprak frezesi bıçak malzemesinin TS 2288 e göre 60 Si Mn 5 tipininde olduğunu ve kimyasal analiz

57 44 sonuçlarına göre %C oranı %0,61; %Si oranı %1,30; %Mn oranı %1,01; %P oranı %0,018; %S oranı % 0,035; %Cr oranı %0,09 ile %Mo oranı %0,01olarak bulmuştur Hasdemir (2003), 4 farklı C tipi freze bıçaklarının SAE 1040, SAE 1050, 60 Si Mn 5 ve 55 Si Mn 4 malzeme tipinden oluştuğunu belirlemiş, SAE 1040 malzemesine ait C tipi freze bıçaklarının kimyasal analiz sonuçlarına göre %C oranı %0,37-0,44; %Si oranı %0,0; %Mn oranı %,60-0,90; %P oranı %0,040 ile %S oranını 0,050 olarak bulurken SAE 1050 malzemesine ait kimyasal analiz sonuçlarının %C oranını %0,48-0,55; %Si oranını %0,0; %Mn oranını 0,60-0,90; %P oranını %0,40 ve %S oranını %0,050 olarak bulmuş ve 60 Si Mn 5 malzemesinin kimyasal analiz sonuçlarını %C oranı %0,55-0,65; %Si oranı 1,00-1,30; %Mn oranı %0,90-1,10; %P oranı %0,050 ve %S oranı %0,050 bulunmuş 55 Si Mn 5 malzemesinin kimyasal analiz sonuçları ise; %C oranı %0,53; %Si oranı %1,20; %Mn oranı %0,60; %P oranı %0,024 ile %S oranını ise %0,030 olarak bulmuştur Toprak işleme alet ve ekipmanları içerisinde pulluk, kültivatör, çizel, diskli tırmık ve toprak frezesine ait aktif organlar olan uç demiri, disk ve bıçak malzemelerinde genel yapı çeliği, ıslah çelikleri ve yay çelikleri kullanılmaktadır Yapılan araştırmalarda; birçok araştırıcı pulluk uç demirleri için St 60 genel yapı çeliği; SAE 1070, SAE 1080 ıslah çelikleri (Çakmak, 1999); St 42 yapı çeliği, C60 ıslah çeliği ile 51 Si 7, 55 Si 7 ve 65 Si 7 yay çeliği (Babacan, 1995); yanısıra St 60 yapı çeliği ile Ç1060 ıslah çeliği (Çetinkaya, 1994); çizel uç demirlerinde St 40 ıslah ve 55 Si 7 yay çelikleri ile yaylı kültivatör uç demirlerinde St 33 yapı çeliği ve Ç1060 ıslah çeliği (Bayhan, 1996) ve freze bıçak tiplerinde SAE 1040, SAE 1050 ıslah çelikleri ile 60 Si Mn 5 tipi yay çeliği malzemelerinin kullanıldığı (Hasdemir, 2003) ve Ünal ve Tümsavaş (2005) tarafından belirlenmiştir Arslan ve Aybek (2002), Kahramanmaraş ta üretimi yapılan toprak işleme alet ve ekipmanlarına ait uç demir tiplerinin (lama, keski ve kazayağı) kimyasal analiz sonuçlarını 60 Si 7 yay çeliği malzemesine göre karşılaştırma yapmıştır Bu anlamda, yaptığımız çalışmada 4 farklı firmaya ait kültivatör uç demirlerinin dar ve kazayağı tiplerinde genel olarak ıslah çelikleri kullanılmış olup, bir firmaya ait uç demiri malzemesi ise semantasyon çeliği olarak bulunmuştur Kültivatör uç demirleri

58 45 içerisinde 1 firma (B-1) firmasına ait kültivatör dar uç demiri %C oranı %0,35 altında; 2 firma (A-2, C-2) firmalarına ait kültivatör kazayağı uç demirlerinde % C oranı %0,30 altında, 1 firmada (D-2) kültivatör kazayağı uç demirimin %C oranı %0,15 in altında bulunmuştur B-1 ve D-2 firmasına ait dar ve kazayağı uç demirlerinin %C oranı %0,35 ve %%0,15 in altında olduğu gibi diğer elementler aşınmaya ve sertliği arttıracak Mn, Cr ve Ni yüzde oranları diğer firmalara ait oranlardan düşük bulunmuştur 42 Sertlik Ölçme Sonuçları A firmasına ait A-1 ve A-2 dar ve kazayağı uç demirlerine ait SAE 5140 ve SAE 1030 malzemelerin sertlik ölçüm değerleri Çizelge 412 de verilmiştir Çizelge 412 A firmasının dar ve kazayağı uç demirlerine ait SAE 5140 ve SAE 1030 malzemelerinin sertlik ölçüm değerleri A-1 HRC HRB HB HV 1 29, , , , , A-2 HRC HRB HB HV 1-81, , , ort 31,9-301,6 317,4 std 1,93-15,81 16,59 %cv 6,04-5,24 5,228 ort - 81, ,8 std - 1,499 9,46 9,706 %cv - 1,831 6,806 6,611 A-1 dar uç demiri A-2 kazayağı uç demiri 4 farklı firmanın dar ve kazayağı uç demirlerine göre Rockwell, Brinell ve Vickers ölçümleri A firması için incelendiğinde Çizelge 412 de verildiği gibi, deneme sonuçlarına göre A firmasına ait A-1 dar uç demiri tiplerine ait sertlik ölçüm değerleri 29,8 HRC ile 33,8 HRC arasında bulunmuşken; A firmasına ait A-2 kazayağı uç demir tipi için yapılan ölçümlerde 21 HRC in altında sonuçlar ölçüldüğünden standartlar gereği ölçümler HRB değerleri ile verilmiş olup Rockwell B cinsinden sertlik değerleri A-2 kazayağı uç demiri için 80-84,1 HRB arasında bulunmuştur Brinell sertlik ölçüm değerleri A-1 dar uç demiri için HB arasında; A-2 kazayağı uç demiri için ise HB arasında bulunmuştur HV Vickers sertlik

59 46 değerleri ise A-1 dar uç demiri için HV arasında; A-2 kazayağı uç demiri için ise HV değerlerinde bulunmuştur A firmasına ait A-1 dar uç demiri ile A-2 kazayağı uç demirlerinin her ikisi de sertlik ölçüm değerleri açısından TS 2384 e göre uç demirleri için en az olması gereken 49 HRC değerinden daha düşük bulunarak standart değerlerin altında kalmıştır B firmasına ait B-1 ve B-2 dar ve kazayağı uç demirlerine ait C35 ve C60 malzemelerin sertlik ölçüm değerleri Çizelge 413 de verilmiştir Çizelge 413 B firmasının dar ve kazayağı uç demirlerine ait C35 ve C60 malzemelerinin sertlik ölçüm değerleri B-1 HRC HRB HB HV 1-86, , , , , ort - 86, std - 1,404 64,93 68,61 %cv - 1,617 39,59 39,66 B-2 HRC HRB Dar HB HV 1-90, , , , , ort - 89, ,4 std - 35, ,94 %cv - 40,01 39,31 39,44 Çizelge 413 deki deneme sonuçlarına göre B firmasına B-1 dar uç demiri ve B-2 kazayağı uç demirlerine ait sertlik ölçüm değerleri 21 HRC in altında sonuçlar vermiş olup, ölçümler HRB cinsinden verilip, sertlik değerleri B-1 dar uç demiri ve B-2 kazayağı uç demirlerine ait sertlik ölçüm değerleri sırasıyla 85,2-88,7 HRB ile 88,5-90,6 değerleri arasında bulunmuştur B firmasına B-1 dar uç demiri ve B-2 kazayağı uç demirlerine ait sertlik ölçüm değerleri Brinell sertlik değerleri cinsinden B-1 dar uç demiri için HB arasında; B-2 kazayağı uç demiri için ise HB arasında bulunmuştur HV Vickers sertlik değerleri ise B-1 dar uç demiri için HV arasında; B-2 kazayağı uç demiri için ise HV değerlerinde bulunmuştur

60 47 B firmasına ait B-1 kültivatör dar uç demiri ile B-2 kazayağı uç demiri sertlik ölçümleri, 21 HRC in altında sonuçlar vermiş olup, TS 2384 e göre uç demirleri için en az olması gereken 49 HRC değerinden daha düşük bulunarak standart değerlerinin altında bulunmuştur C firmasına ait C-1 ve C-2 dar ve kazayağı uç demirlerine ait SAE 5140 ve C30 malzemelerin sertlik ölçüm değerleri Çizelge 414 de verilmiştir Çizelge 414 C firmasının dar ve kazayağı uç demirlerine ait SAE 5140 ve C30 malzemelerinin sertlik ölçüm değerleri C-1 HRC HRB HB HV 1 30, , , , , ort 31, ,8 std 1,77-107,5 114 %cv 5,55-35,72 35,97 C-2 HRC HRB HB HV 1-82, , , , ort - 82,02 139,2 149,2 std - 17,19 41,52 45,3 %cv - 20,95 29,83 30,36 Çizelge 414 incelendiğinde, sertlik ölçüm sonuçlarına göre C firmasına ait C-1 dar uç demiri tiplerine ait sertlik ölçüm değerleri 29,9 HRC ile 33,7 HRC arasında bulunmuşken; C firmasına ait C-2 kazayağı uç demir tipi için yapılan ölçümlerde 21 HRC in altında ölçüm sonuçları verdiği için ölçümler HRB değerleri ile verilmiştir Buna göre Rockwell B cinsinden sertlik değerleri C-2 kazayağı uç demiri için 80,4-83,8 HRB arasında bulunmuştur C firmasına ait kültivatör uç demirlerinin Brinell sertlik ölçüm değerleri C-1 kazayağı uç demiri için HB arasında; C-2 kazayağı uç demiri için ise HB arasında bulunmuştur C firmasına ait HV Vickers sertlik değerleri C-1 dar uç demiri için HV arasında; C-2 kazayağı uç demiri için ise HV değerleri arasında bulunmuştur

61 48 C firmasına ait C-1 dar uç demiri ile C-2 kazayağı uç demirlerinin her ikisi de sertlik ölçüm değerleri açısından TS 2384 e göre uç demirleri için en az olması gereken 49 HRC değerinden daha düşük bulunarak standart değerlerin altında kalmıştır D firmasına ait D-1 ve D-2 dar ve kazayağı uç demirlerine ait SAE 1050 ve C10 malzemelerin sertlik ölçüm değerleri Çizelge 415 de gösterilmiştir Çizelge 415 D firmasının dar ve kazayağı uç demirlerine ait SAE 1050 ve C10 malzemelerinin sertlik ölçüm değerleri D-1 HRC HRB HB HV 1 29, , , , , ort 29,1-279,6 294 std 9,64-99,65 105,4 %cv 33,1-35,64 35,86 D-2 HRC HRB HB HV 1-72, , , , , ort - 72,88 117,2 124,2 std - 21,21 35,7 38,33 %cv - 29,1 30,46 30,86 Çizelge 415 incelendiğinde, denemeye alınan D firmasına ait kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin D-1 dar uç demirine ait HRC sertlik değerleri 28,4-30,2 HRC arasında bulunurken; D-2 kazayağı uç demirlerine ait sertlik ölçüm değerleri 21 HRC in altında sonuçlar vermiştir D-2 kazayağı uç demirine ait Rockwell B sertlik ölçüm HRB cinsinden verilip, sertlik değerleri 72,2-73,7 HRB değerleri arasında bulunmuştur D firmasına D-1 dar uç demiri ve D-2 kazayağı uç demirlerine ait sertlik ölçüm değerleri Brinell sertlik değerleri cinsinden D-1 dar uç demiri için HB arasında; B-2 kazayağı uç demiri için ise HB arasında bulunmuştur HV Vickers sertlik değerleri ise D-1 dar uç demiri için HV arasında; D-2 kazayağı uç demiri için ise HV değerleri arasında bulunmuştur D firmasına ait D-2 kazayağı uç demiri sertlik ölçümleri, 21 HRC in altında sonuçlar vermiş olup, dar ve kazayağı her iki uç demiri için sertlik değerleri TS 2384 e göre uç

62 Sertlik değeri 49 demirleri için en az olması gereken 49 HRC değerinden daha düşük bulunarak standart değerlerinin altında bulunmuştur Denemeye alınan 4 farklı firmaya ait kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin sertlik değerlerinin topluca gösterimi Şekil 43 de verilmiştir A-1 B-1 C-1 D-1 A-2 B-2 C-2 D-2 Kültüvatör uç demirleri HRC HRB HB HV Şekil 42 Denemeye alınan 4 farklı firmaya ait kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin ortalama sertlik değerleri Şekil 42 incelendiğinde, firmalara ait kültivatör dar ve kazayağı uç demirleri içerisinde ölçülebilen HRC sertlik değerleri A-1, C-1 ve D-1 de daha yüksek, HB sertlik değeri A-1 ve C-1 de daha yüksek, HV sertlik değeri de yine A-1 ve C-1 de diğer uç demirlerine göre daha yüksek değer vermiştir Babacan (1995), pulluk uç demirlerinin sertliklerini 1 ve 6 nolu parçalarında 21 HRC nin sertlik değerlerinin altında bulurken, 2, 3, 4 ve 5 nolu parçalarında sertlik değerlerini 21,4 HRC ile 31,2 aralarında değişen oranlarda bulmuştur Bu deneme sonuçlarına göre sertlik değerlerinin TS 1137 ye göre kulaklı pulluk uç demirlerinin sertleştirilmiş bölgesindeki sertliği HRC ve HB ve sertleştirilmemiş bölgesinde ise HB sertlik değerinde olması istenmektedir Bu değerlere göre denenen uç demirlerine ait malzemelerin sertlik değerlerinin daha düşük oranda bulunduğu ve pulluk demirlerinin hiç birisinin TS standardına uygun bulmadığını belirlemiştir

63 50 Bayhan (1996), çizel ve kültivatör uç demirleri sertlik ölçümü değerlerinin içerisinde en yüksek sertlik değerinin 287 HB (yaklaşık 30 HRC) bulmuştur Ancak bu sertlik değerinin de TS 2384 e göre kültivatör uç demirleri için olması gereken sertlik değeri olan 49 HRC ve çizel uç demirlerinde olması gereken 40 RSD-C değerine göre daha düşük olduğu, incelediği çizel ve kültivatör uç demirlerinin sertlik açısından istenen standartlarda olmadığı görülmüştür Cengiz (2004), kültivatör dar uç demirlerinin sertlik ölçüm değerlerinin; 1 firma için 54 HRC; 1 firma için 43,2 HRC; diğer 3 firma için 131,5 HB ile 265 HB değerleri arasında bulmuş ve kültivatörlerin yalnızca bir tanesinin sertlik değerinin 54 HRC sertlik değerinde olduğu ve bu malzemeye sahip kültivatör uç demiri malzemesinin TS 2384 de kültivatör için verilen standart değerlerinin üstünde uygun olduğunu belirtmiştir Aynı araştırmacının çizel uç demirleri için yaptığı sertlik ölçümlerinde sertlik ölçüm değerlerini 1 firma için 23 HRC; diğer 4 firma için 128 HB ile 145 HB arasında değerler gösterdiğini açıklayarak, çizel uç demiri için kullanılan malzemelerden hiç birinin TS 2384 de verilen çizel uç demirleri için verilen 40 HRC değerini bulamadığını ve çizel uç demiri malzemelerinin sertlik değerlerinin TS ye uygun olmadığını belirtmiştir Hasdemir (2003), çalışmasında freze uç demirlerinin farklı ısıl işlemlerde sertlik değerleri için 1 ısıl işlem geçirmiş 4 farklı malzemenin sertlik değerlerini 49 HRC ile 57 HRC arasında bulurken, aynı malzemelere 2 kez ısıl işlem uyguladığında 31 HRC ile 34 HRC arasında sonuçlar gözlenmiş, aynı malzemeye 2 kez ısıl işlem uygulamasının 1 ısıl işlem uygulamasına göre daha düşük sertlik sonuçları vermiştir Yapılan bu çalışmada, 4 farklı firmaya ait kültivatör dar ve kazayağı uç demirleri içerisinde A-1, C-1, D-1 nolu denemeye alınan kültivatör dar uç demirlerinin sertlik değerleri A-2, B-2, C-2, D-2 nolu denemeye alınan kazayağı uç demirleriyle B-1 firmasına ait dar uç demirlerinden daha yüksek bulunmuştur A-1, C-1, D-1 nolu denemeye alınan kültivatör dar uç demirlerinin sertlik değerleri ortalama değer olarak sırasıyla 31,9 HRC, 31,9 HRC ve 29,1 HRC değerlerinde bulunmuştur A-2, B-2, C-2, D-2 nolu denemeye alınan kazayağı uç demirlerinin sertlik değerleri ile B-1 firmasına

64 51 ait dar uç demirinin sertlik değerleri 21 HRC değerinin altında çıkmış, bu uç demirlerine ait değerler için HRB sertlik değerleri ortalama olarak 81,88 HRB, 89,36, 82,02, 72,88 ile B-1 dar uç demiri için 86,82 HRB sertlik ölçüm değerleri bulunmuştur Ancak, kültivatörlere ait standartlara göre uç demirlerinin (TS 2384 e göre) sertlik değerlerinin RSD-C değerinin en az 49 olması istenmektedir Bu bağlamda, kültivatör uç demirlerine ait dar ve kazayağı uç demirlerinin hepsi standartlarda belirtilen değerin altında bulunmuştur A-2, B-2, C-2 ve D-2 firmalarına ait kazayağı uç demirlerinin tümünün sertlik değerleri 21 HRC değerinden düşük bulunmuş, kazayağı uç demirlerine ait sertlik değerleri Çizelge 412, 413, 414, 415 de de görüleceği gibi HRC sertlik değeri için herhangi bir rakamsal değer verilememiştir 21 HRC sertlik değerlerinin altındaki veriler standart sertlik ölçüm veri tablosunda yer almayıp yerine HRB değerleri verilmektedir 43 Çekme Deneyi Ölçüm Sonuçları Denemede kullanılan 4 farklı firmanın kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin çekme deneylerine ait sonuçlar A, B, C ve D firmalarına ait dar ve kazayağı uç demirleri için sırasıyla Çizelge 417; 418; 420; 421; 423; 424; 426 ve 427 de verilmiştir Ayrıca Çizelge 313 ve 314 de ıslah ve semantasyon çeliklerine ait çekme deneyine ait parametreler verilmiştir Çekme deneyi sonucu, elastiklik modülü, akma sınırı, çekme dayanımı, yüzde uzama ve yüzde kopma daralması verilebilmektedir Denemede kullanılan 4 farklı firmaya ait kültivatör dar ve kazayağı tipi uç demirlerinin çekme deneyi için hazırlanan örnek malzemelere ait deney çubuğu ölçüleri Çizelge 416; 419; 422 ve 425 te verilmiştir

65 52 Çizelge 416 Denemede kullanılan kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin çekme deneyi için hazırlanan örnek malzeme ölçüleri Numune No L o (mm) L c (mm) L t (mm) B (mm) P (mm) R (mm) t mm A ,69 A ,03 A ,89 A ,07 A ,13 A ,02 Çizelge 417 A firmasına ait A-1 kültivatör dar uç demirine ait SAE 5140 malzemesinin çeki deneme sonuçları A-1 t mm D mm L 0 mm L u mm E GPa R eh MPa R el MPa R m MPa S u mm 1 7,69 20,66 79, ,65 34,76 33,65 2 8,03 21,31 79, ,92 44,53 30,69 3 7,89 21,12 79, ,65 40,2 32,12 ort 7,87 21,03 79, ,407 39,83 32,15 std 0,17 0,334 0,01 1,2 1,7 24,98 11,06 35,0 4,3701 4,895 1,479 cv 2,17 1,589 0,01 1,13 0,3 1,842 0,844 1,52 4, ,29 4,601 E: Elastiklik modülü; ReH: Üst akma dayanımı; ReL: Alt akma dayanımı; Rm:Çekme dayanımı; Z: Kopma daralması; A: Kopma uzaması Z % A % Çizelge 417 de görüldüğü üzere A firmasına ait A-1 kültivatör dar uç demirinin çeki denemesi ortalama sonucuçlarına göre elastiklik modülü 581 GPa; üst ve alt akma dayanımları 1356, 1311 MPa; çekme dayanımı ise 2293 MPa olarak bulunmuştur A-1 kültivatör dar uç demiri malzemesinin % kesit daralması %39,83 ve kopma uzaması ise % 32,15 oranlarında bulunmuştur Ek 4 de verilen SAE 5140 (41 Cr 4) ıslah çelik malzemesinin çekme deneyi sonucu elde edilen parametreler incelendiğinde akma sınırı değerlerinin 800 MPa ve üzerinde; çekme dayanımının MPa üzerinde; kopma uzaması L o =5D o koşulunda %10; kesit daralması %30 ve üzerinde olması istenmektedir Denemede bulunan sonuçlara göre; akma sınırı, çekme dayanımı, kopma uzaması ve kopma kesit daralması değerleri tablolarda verilen değerlerden daha yüksek bulunmuştur

66 53 Çizelge 418 A firmasına ait A-2 kültivatör kazayağı uç demirine ait SAE 5140 malzemesinin çeki deneme sonuçları A-2 t mm D mm L 0 mm L u mm E GPa R eh MPa R el MPa R m MPa S u mm 1 6,07 19,92 69, ,05 63,57 28,69 2 6,13 19,81 69,9 91, ,42 55,19 30,74 3 6,02 19,75 69,9 90, ,07 63,77 29,26 ort 6,07 19,83 69,9 90, ,18 60,84 29,56 std 0,06 0,086 0,01 0, ,26 12,53 7,21 6,2891 4,90 1,059 cv 0,91 0,435 0,01 0,81 5,8 0,755 0,977 0,41 13,33 8,054 3,583 Z % A % Çizelge 418 de görüldüğü üzere A firmasına ait A-2 kültivatör kazayağı uç demirinin çeki denemesi sonucu elastiklik modülü 616 GPa; üst ve alt akma dayanımları 1359, 1282 MPa; çekme dayanımı ise 1742 MPa olarak bulunmuştur A-2 kültivatör kazayağı uç demiri malzemesinin % kesit daralması %60,83 ve kopma uzaması ise % 29,56 oranlarında bulunmuştur Ek 4 de verilen SAE 1030 (C 30) ıslah çelik malzemesinin çekme deneyi sonucu elde edilen parametreler incelendiğinde akma sınırı değerlerinin 230 MPa ve üzerinde; çekme dayanımının 400 MPa üzerinde; kopma uzaması L o =5D o koşulunda %20; kesit daralması %40 ve üzerinde olması istenmektedir Denemede bulunan sonuçlara göre; akma sınırı, çekme dayanımı, kopma uzaması ve kopma kesit daralması değerleri tablolarda verilen değerlerden daha yüksek bulunmuştur Çizelge 419 Denemede kullanılan kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin çekme deneyi için hazırlanan örnek malzeme ölçüleri Numune No L o (mm) L c (mm) L t (mm) B (mm) P (mm) R (mm) t mm B ,97 B ,25 B ,93 B ,81 B ,74 B ,97

67 54 Çizelge 420B firmasına ait B-1 kültivatör dar uç demirine ait SAE 5140 malzemesinin çeki deneme sonuçları B-1 t mm D mm L 0 mm L u mm E GPa R eh MPa R el MPa R m MPa S u mm 1 7,97 21,8 79, ,03 57, ,75 20,76 79, ,93 55,29 34,68 3 7,93 20,67 79, ,66 55,67 34,71 ort 7,88 21,08 79, ,54 56,31 34,80 std 0,12 0,63 0 0,14 1,2 21,28 12,29 28,5 0,56 1,447 0,178 cv 1,49 2,98 0 0,13 0,2 1,97 1,201 1,8 0,772 2,57 0,51 E: Elastiklik modülü; ReH: Üst akma dayanımı; ReL: Alt akma dayanımı; Rm:Çekme dayanımı; Z: Kopma daralması; A: Kopma uzaması Z % A % Çizelge 420 de görüldüğü üzere B firmasına ait B-1 kültivatör dar uç demirinin çeki denemesi sonucu elastiklik modülü 641 GPa; üst ve alt akma dayanımları 1078, 1023 MPa; çekme dayanımı ise 1581 MPa olarak bulunmuştur B-1 kültivatör dar uç demiri malzemesinin % kesit daralması %56,31 ve kopma uzaması ise % 34,80 oranlarında bulunmuştur Ek 4 de verilen DIN C 35 ıslah çelik malzemesinin çekme deneyi sonucu elde edilen parametreler incelendiğinde akma sınırı değerlerinin 245 MPa ve üzerinde; çekme dayanımının MPa üzerinde; kopma uzaması L o =5D o koşulunda %17; kesit daralması %35 ve üzerinde olması istenmektedir Denemede bulunan sonuçlara göre; akma sınırı, çekme dayanımı, kopma uzaması ve kopma kesit daralması değerleri tablolarda verilen değerlerden daha yüksek bulunmuştur Çizelge 421 B firmasına ait B-2 kültivatör kazayağı uç demirine ait SAE 5140 malzemesinin çeki deneme sonuçları B-2 t mm D mm L 0 mm L u mm E GPa R eh MPa R el MPa R m MPa S u mm 1 5,81 22,63 59,9 82, ,26 65,58 38,11 2 5,74 22,44 59,9 81, ,67 63,77 36,31 3 5,97 22,8 59,9 80, ,97 62,55 34,23 ort 5,84 22,62 59,9 81, ,633 63,97 36,22 std 0,12 0,18 0,01 1, ,6 56,35 23,1 2,97 1,52 1,94 cv 2,02 0,796 0,01 1,42 4,0 5,30 4,07 1,14 6,24 2,38 5,35 Z % A %

68 55 Çizelge 421 de görüldüğü üzere B firmasına ait B-2 kültivatör kazayağı uç demirinin çeki denemesi sonucu elastiklik modülü 873 GPa; üst ve alt akma dayanımları 1465, 1384 MPa; çekme dayanımı ise 2027 MPa olarak bulunmuştur B-2 kültivatör kazayağı uç demiri malzemesinin % kesit daralması %63,97 ve kopma uzaması ise % 36,22 oranlarında bulunmuştur Ek 4 de verilen DIN C 60 (SAE 1060) ıslah çelik malzemesinin çekme deneyi sonucu elde edilen parametreler incelendiğinde akma sınırı değerlerinin 380 MPa ve üzerinde; çekme dayanımının MPa üzerinde; kopma uzaması L o =5D o koşulunda %11; kesit daralması %20 ve üzerinde olması istenmektedir Denemede bulunan sonuçlara göre; akma sınırı, çekme dayanımı, kopma uzaması ve kopma kesit daralması değerleri tablolarda verilen değerlerden daha yüksek bulunmuştur Çizelge 422 Denemede kullanılan kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin çekme deneyi için hazırlanan örnek malzeme ölçüleri Numune No L o (mm) L c (mm) L t (mm) B (mm) P (mm) R (mm) t mm C ,98 C ,01 C ,05 C ,33 C ,62 C ,35 Çizelge 423 C firmasına ait C-1 kültivatör dar uç demirine ait SAE 5140 malzemesinin çeki deneme sonuçları C-1 t mm D mm L 0 mm L u mm E GPa R eh MPa R el MPa R m MPa S u mm 1 7,98 20,35 79, ,42 49,25 35,97 2 8,01 21,38 79, ,65 41,81 38,24 3 8,09 20,83 79, ,3 48,19 38,09 ort 8,03 20,85 79, ,79 46,42 37,43 std 0,06 0, , ,4 95, ,8808 4,023 1,267 cv 0,71 2, ,92 3,3 7,359 7,791 6,56 9,8906 8,668 3,384 E: Elastiklik modülü; ReH: Üst akma dayanımı; ReL: Alt akma dayanımı; Rm:Çekme dayanımı; Z: Kopma daralması; A: Kopma uzaması Z % A %

69 56 Çizelge 423 te görüldüğü üzere C firmasına ait C-1 kültivatör dar uç demirinin çeki denemesi sonucu elastiklik modülü 567 GPa; üst ve alt akma dayanımları 1269, 1225 MPa; çekme dayanımı ise 2147 MPa olarak bulunmuştur C-1 kültivatör dar uç demiri malzemesinin % kesit daralması %46,42 ve kopma uzaması ise % 37,43 oranlarında bulunmuştur Ek 4 de verilen SAE 5140 (41 Cr 4) ıslah çelik malzemesinin çekme deneyi sonucu elde edilen parametreler incelendiğinde akma sınırı değerlerinin 800 MPa ve üzerinde; çekme dayanımının MPa üzerinde; kopma uzaması L o =5D o koşulunda %10; kesit daralması %30 ve üzerinde olması istenmektedir Denemede bulunan sonuçlara göre; akma sınırı, çekme dayanımı, kopma uzaması ve kopma kesit daralması değerleri tablolarda verilen değerlerden daha yüksek bulunmuştur Çizelge 424 C firmasına ait C-2 kültivatör kazayağı uç demirine ait SAE 5140 malzemesinin çeki deneme sonuçları C-2 t mm D mm L 0 mm L u mm E GPa R eh MPa R el MPa R m MPa S u mm 1 6,33 19,22 69,9 90, ,65 56,72 29,06 2 6,62 19,28 69,9 89, ,43 61,27 27,71 3 6,35 19,56 69,9 88, ,65 58,42 26,43 ort 6,43 19,35 69,9 89, ,243 58,80 27,73 std 0,16 0,181 0,01 0, ,937 7,506 6,66 1,6481 2,298 1,313 cv 2,52 0,938 0,02 1, ,587 0,578 0,38 3,2162 3,909 4,733 Z % A % Çizelge 424 de görüldüğü üzere C firmasına ait C-2 kültivatör kazayağı uç demirinin çeki denemesi sonucu elastiklik modülü 518 GPa; üst ve alt akma dayanımları 1353, 1298 MPa; çekme dayanımı ise 1750 MPa olarak bulunmuştur C-2 kültivatör kazayağı uç demiri malzemesinin % kesit daralması %58,80 ve kopma uzaması ise % 27,73 oranlarında bulunmuştur Ek 4 de verilen SAE 1030 (C 30) ıslah çelik malzemesinin çekme deneyi sonucu elde edilen parametreler incelendiğinde akma sınırı değerlerinin 230 MPa ve üzerinde; çekme dayanımının 400 MPa üzerinde; kopma uzaması L o =5D o koşulunda %20; kesit daralması %40 ve üzerinde olması istenmektedir Denemede bulunan sonuçlara göre;

70 57 akma sınırı, çekme dayanımı, kopma uzaması ve kopma kesit daralması değerleri tablolarda verilen değerlerden daha yüksek bulunmuştur Çizelge 425 Denemede kullanılan kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin çekme deneyi için hazırlanan örnek malzeme ölçüleri Numune No L o (mm) L c (mm) L t (mm) B (mm) P (mm) R (mm) t mm D ,38 D ,58 D ,65 D ,90 D ,87 D ,95 Çizelge 426 D firmasına ait D-1 kültivatör dar uç demirine ait SAE 5140 malzemesinin çeki deneme sonuçları D-1 t mm D mm L 0 mm L u mm E GPa R eh MPa R el MPa R m MPa S u mm 1 5,9 21,9 59,9 83, ,4 62,54 38,83 2 5,87 21,34 59,9 81, ,63 61,98 35, ,55 59,9 82, ,37 63,36 37,98 ort 5,92 21,6 59,9 82, ,80 62,63 37,50 std 0,07 0, , ,58 5,033 11,4 0,5356 0,698 1,632 cv 1,15 1,31 0 1,19 4,9 0,958 0,369 0,56 1,1206 1,114 4,354 E: Elastiklik modülü; ReH: Üst akma dayanımı; ReL: Alt akma dayanımı; Rm:Çekme dayanımı; Z: Kopma daralması; A: Kopma uzaması Z % A % Çizelge 426 da görüldüğü üzere D firmasına ait D-1 kültivatör kazayağı uç demirinin çeki denemesi sonucu elastiklik modülü 763 GPa; üst ve alt akma dayanımları 1418, 1366 MPa; çekme dayanımı ise 2035 MPa olarak bulunmuştur D-1 kültivatör dar uç demiri malzemesinin % kesit daralması %62,63 ve kopma uzaması ise % 37,50 oranlarında bulunmuştur Ek 4 de verilen SAE 1050 (C 50) ıslah çelik malzemesinin çekme deneyi sonucu elde edilen parametreler incelendiğinde akma sınırı değerlerinin 500 MPa ve üzerinde; çekme dayanımının MPa üzerinde; kopma uzaması L o =5D o koşulunda %14; kesit daralması %30 ve üzerinde olması istenmektedir Denemede bulunan sonuçlara

71 58 göre; akma sınırı, çekme dayanımı, kopma uzaması ve kopma kesit daralması değerleri tablolarda verilen değerlerden daha yüksek bulunmuştur Çizelge 427 D firmasına ait D-2 kültivatör kazayağı uç demirine ait SAE 1010 malzemesinin çeki deneme sonuçları D-2 t mm D mm L 0 mm L u mm E GPa R eh MPa R el MPa R m MPa S u mm 1 9,38 23,32 89, ,03 58,84 27,6 2 9,58 23,64 89, ,72 56,85 25,8 3 9,45 23,25 89, ,65 56,01 25,23 ort 9,47 23,4 89, ,80 57,23 26,21 std 0,1 0,208 0,01 1,11 1,2 27,18 42,67 9,64 4,1654 1,454 1,239 cv 1,07 0,888 0,01 0,98 0,3 2,814 4,968 0,74 4,3939 2,54 4,727 Z % A % Çizelge 427 de görüldüğü üzere D firmasına ait D-2 kültivatör kazayağı uç demirinin çeki denemesi sonucu elastiklik modülü 451 GPa; üst ve alt akma dayanımları 966, 859 MPa; çekme dayanımı ise 1300 MPa olarak bulunmuştur D-2 kültivatör kazayağı uç demiri malzemesinin % kesit daralması %57,23 ve kopma uzaması ise % 26,21 oranlarında bulunmuştur Ek 5 te verilen SAE 1010 (C10) sementasyon çeliği malzemesinin çekme deneyi sonucu elde edilen parametreler incelendiğinde akma sınırı değerlerinin 390 MPa ve üzerinde; çekme dayanımının MPa üzerinde; kopma uzaması L o =5D o koşulunda %13; kesit daralması %35 ve üzerinde olması istenmektedir Denemede bulunan sonuçlara göre; akma sınırı, çekme dayanımı, kopma uzaması ve kopma kesit daralması değerleri tablolarda verilen değerlerden daha yüksek bulunmuştur Denemesi yapılan kültivatör uç demirlerinden A firmasına ait A-2 kazayağı uç demirinin çekme deneyi parametrelerine ait sonuçlar Çizelge 428 de verilmiştir Denemesi yapılan 4 farklı firmaya ait kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin çekme denemesine ait parametrelerin ortalama değerleri Şekil 43 te verilmiştir

72 59 Çizelge 428 A firmasına ait A-2 kazayağı uç demirinin çekme deneyi parametrelerine ait sonuçlar

73 39,83 32,15 56,31 34,8 46,42 37,43 57,23 26,41 60,84 29,56 63,97 36,22 58,8 27,73 62,63 37, Sayısal değerler Çizelge 428 A firmasına ait A-2 kazayağı uç demirinin çekme deneyi parametrelerine ait sonuçlar (devamı) A-1 B-1 C-1 D-1 A-2 B-2 C-2 D-2 Kültivatör uç demirleri E (GPa) ReH (MPa) ReL (MPa) Rm (MPa) Z (%) A (%) Şekil 43 Denemeye alınan 4 farklı firmaya ait kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin çekme denemesine ait parametrelerin ortalama değerleri

74 61 Şekil 43 incelendiğinde, denemesi yapılan 4 firmaya ait kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin çekme denemesi sonucu en yüksek elastiklik modülü değeri B-2 kazayağı uç demirinde; üst ve alt akma dayanımı değerleri B-2 kazayağı uç demirinde diğer firmaların dar ve kazayağı uç demirlerine göre daha yüksek bulunduğu görülmektedir Firmalar içerisinde en yüksek çekme dayanımına sahip uç demiri tipi A firmasına ait A-1 ait kültivatör dar uç demirinde bulunurken, D firmasına ait D-1 kültivatör dar uç demiri malzemesinin en düşük değerde olduğu görülmüştür Çekme denemesi sonuçlarına göre % kesit daralması B-2 kazayağı uç demirinde en yüksek değerde, en düşük ise A-1 dar uç demirinde gözlenmiştir % kopma uzaması değerleri firmalara ait kültivatör uç demirlerine bağlı olarak incelendiğinde ise en düşük A-2 kazayağı uç demirinde, en yüksek değer ise D-2 kazayağı uç demirinde gözlenmiştir Kopma uzaması en yüksek malzeme olan D-2 karbon oranı en düşük, sertliği en düşük buna rağmen elastiklik modülü B-2 uç demiri haricinde diğer uç demirlerine göre daha yüksek değerde olduğu görülmektedir A firmasına ait A-1 dar uç demiri C-1 dışında diğer uç demirlerine göre en yüksek sertlik oranına sahip olan kültivatör uç demiri olup çekme denemesi sonucu en yüksek çekme mukavemetine sahip malzeme olarak görülmektedir A-1 dar uç demirinin % kesit daralması yine diğer uç demirlerine göre en düşük düzeyde olduğu Şekil 4,3 de görülmektedir Babacan (1995), pulluk uç demirlerinin çekme dayanımlarını sırasıyla 1,2,3 ve 4 numaralı örneklerinde 57,52; 125 kgf/mm 2 ; 121 kgf/mm 2 ve 145 kgf/mm 2 olarak bulmuştur 5 numaralı pulluk uç demiri örneğinde ilk denemede 5000 kg yük uygulaması malzemenin kopmasına yeterli gelmemiştir Bu örneğin çekme mukavemetinin bulunması için 5 mm çapında yeniden deney çubuğu hazırlayarak yeni örneğinde 142 kgf/mm 2 ve 6 nolu örneği ise 63 kgf/mm 2 değeri vermiştir Denemede kullandığı 1 ve 6 nolu örnek malzemeler standartlardan düşük değerde, diğer örnek malzemelerin çekme dayanımını standartlara uygun olduğunu bulmuştur Bu malzemelerin yüzde kopma uzaması değerleri sırasıyla; 1 numaralı malzeme için %10; 2 numaralı malzeme için %8,3; 3, 4, 5 ve 6 numaralı malzemeler için %8,7; %8,2; %7,7 ve %11,25 olarak bulmuştur

75 62 Cingöz (2008), ekim makinalarının farklı tip malzemelerinin çekme denemeleri sonucunda 3 mm kalınlığındaki sac malzemelerin çekme dayanımı ortalama değerini 451 MPa; % kesit uzaması değerini %24,73 olarak bulmuştur 2 mm kalınlığındaki sac malzemelerin çekme dayanımı ve % kesit uzaması değerlerini sırasıyla 667 MPa ve %58,31 ile bulurken 1,5 mm kalınlığındaki sac malzemelerin çekme dayanım ve % kesit uzama ortalama değerlerini 435,3 MPa ve %35,31 değerlerinde bulmuştur Ekim makinalarında kullanılan 5 mm kalınlığındaki dökme demir ve çelik malzemelerin çekme dayanımı sonuçlarını sırasıyla 449 MPa ve 256 MPa; % kesit uzama oranlarını ise sırasıyla %37,4 ve %0,93 olarak bulmuştur 44 Mikroskop Altında Malzeme Dokusu İnceleme Sonuçları Denemede kullanılan 4 farklı firmanın kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin mikroskop altındaki malzeme doku incelemesi Gaziosmanpaşa Üniversitesi Fizik Bölümü Katıhal Fiziği Laboratuarında yapılmış olup, 4 farklı firmaya ait örnek malzeme doku incelemesine ait fotoğraflar Şekil 44; 45; 46; 47; 48; 49; 410 ve 411 de verilmiştir Malzeme doku incelemesi için örneklerin ön hazırlığı standartlara uygun olarak hazırlanmıştır Denemesi yapılan kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerine ait malzemelerin dokuları 1000 x büyütme yapılarak incelenmiştir A-1 ve C-1 firmalarına ait kültivatör dar uç demirlerinin kimyasal analiz sonuçlarına göre malzeme tipleri SAE 5140 (41 Cr 4); A-2 ve C-2 firmalarına ait kültivatör kazayağı uç demirlerinin kimyasal analiz sonuçlarına göre malzeme tipleri SAE 1030 (DIN C30) olarak belirlenmiştir D-2 kültivatör kazayağı uç demiri C10 sementasyon çeliği; bu uç demir malzemelerinin dışında B-1 kültivatör dar uç demiri C35; D-1 kültivatör dar uç demiri SAE 1050 (C50) ve B-2 kültivatör kazayağı uç demiri malzemesinin kimyasal analiz sonuçlarına göre C60 ıslah çeliği malzemeleri olduğu gözlenmiştir Bütün firmalara ait kültivatör uç demirlerinin kimyasal analiz sonuçları incelendiğinde dar uç demirleri için %C oranları %0,33-%0,51; %Si oranı %0,127-%0,188; %Mn oranı %0,70-%0,96; %P oranı %0,022-%0,055; %S %0,019-%0,058 arasında bulunmuştur 4 farklı firmaya ait kültivatör kazayağı uç demirlerine ait %C oranları %0,116-0,586; %Si

76 63 oranı %0,172-0,277; %Mn %0,63-%1,56; %P %0,024-0,044 ve %S %0,022-%0,025 değerleri arasında gözlenmiştir Mikroskop altında malzeme dokusu inceleme sonuçları, kültivatör dar ve kazayağı uç demir malzemelerinin hem parlatılmış hem de dağlanmış yüzeylerine göre yapılmıştır Tüm kültivatör uç demirlerinin parlatılmış yüzeylerine göre dağlanmış yüzeylerde daha net malzeme dokuları görülmektedir a) A-1 numunelerin parlatılmış dokuları (1000x) (%C 0,44; %Si 0,18; %Mn 0,96; %Cr 1,21) b) A-1 numunelerin dağlanmış dokuları (1000x) (%C 0,44; %Si 0,18; %Mn 0,96; %Cr 1,21) Şekil 44 A firmasına ait A-1 kültivatör dar uç demiri örneğine ait doku analizi

77 64 a) B-1 numunelerin parlatılmış dokuları (1000x) (%C 0,33; %Si 0,17; %Mn 0,70; %Cr 0,084) b) B-1 numunelerin dağlanmış dokuları (1000x) (%C 0,33; %Si 0,17; %Mn 0,70; %Cr 0,084) Şekil 45 B firmasına ait B-1 kültivatör dar uç demiri örneğine ait doku analizi

78 65 a) C-1 numunelerin parlatılmış dokuları (1000 x) (%C 0,44; %Si 0,18; %Mn 0,96; %Cr 1,21) b) C-1 numunelerin dağlanmış dokuları (1000 x) (%C 0,44; %Si 0,18; %Mn 0,96; %Cr 1,21) Şekil 46 C firmasına ait C-1 kültivatör dar uç demiri örneğine ait doku analizi

79 66 a) D-1 numunelerin parlatılmış dokuları (1000 x) (%C 0,51; %Si 0,18; %Mn 0,71; %Cr 0,79) b) D-1 numunelerin dağlanmış dokuları (1000 x) (%C 0,51; %Si 0,18; %Mn 0,71; %Cr 0,79) Şekil 47 D firmasına ait B-1 kültivatör dar uç demiri örneğine ait doku analizi

80 67 a) A-2 numunelerin parlatılmış dokuları (1000 x) (%C 0,27; %Si 0,28; %Mn 1,56; %Cr 0,19) b) A-2 numunelerin dağlanmış dokuları (1000 x) (%C 0,27; %Si 0,28; %Mn 1,56; %Cr 0,19) Şekil 48 A firmasına ait A-2 kültivatör kazayağı uç demiri örneğine ait doku analizi

81 68 a) B-2 numunelerin parlatılmış dokuları (1000x) (%C 0,59; %Si 0,17; %Mn 0,71; %Cr 0,041) b) B-2 numunelerin dağlanmış dokuları (1000x) (%C 0,59; %Si 0,17; %Mn 0,71; %Cr 0,041) Şekil 49 B firmasına ait B-2 kültivatör kazayağı uç demiri örneğine ait doku analizi

82 69 a) C-2 numunelerin parlatılmış dokuları (1000 x) (%C 0,27; %Si 0,27; %Mn 1,55; %Cr 0,18) b) C-2 numunelerin dağlanmış dokuları (1000x) (%C 0,27; %Si 0,27; %Mn 1,55; %Cr 0,18) Şekil 410 C firmasına ait C-2 kültivatör kazayağı uç demiri örneğine ait doku analizi

83 70 a) D-2 numunelerin parlatılmış dokuları (1000 x) (%C 0,12; %Si 0,17; %Mn 0,63; %Cr 0,037) b) D-2 numunelerin dağlanmış dokuları (1000x) (%C 0,12; %Si 0,17; %Mn 0,63; %Cr 0,037) Şekil 411 D firmasına ait D-2 kültivatör kazayağı uç demiri örneğine ait doku analizi

84 71 Denemede kullanılan kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerine ait mikroyapılar genel olarak incelendiğinde malzemelerin daha çok kaba ve ince taneli yapılı olması yönünden değerlendirme yapılabilmiştir Şekil 44 ve 46 da A-1 ve C-1 çeliklerinin mikroyapılarının oldukça ince tanelerden oluştuğu görülmektedir Bilindiği üzere tane sınırları dislokasyonların kaymasını engelleyici bir rol oynar Dolayısıyla tane sınırlarında malzemenin plastik deformasyonu daha zordur Bu durum tane sınırlarının yoğunluğunun arasında tane sınırlarını arttırıcı rol oynar bu açıdan bakıldığında A-1 ve C-1 numunesinde tanelerin küçük olması sebebiyle tane sınırlarının diğerlerinden daha yoğun olduğu görülmektedir Bu nedenle bu numunelerin dayanımlarının daha yüksek olması beklenir Sertlik ve çekme deneylerinde elde edilen sonuçlara bakıldığında bu numuneler için bulunan değerlerin mikroyapı analizleriyle uyum içerisinde olduğu görülmektedir Şekil 47 de, D-1 kültivatör dar uç demirine ait mikroyapı fotoğrafları incelendiğinde; A-1 ve C-1 dekine benzer şekilde ince tane sınırlarından oluşan bir yapıda olduğu görülmektedir D-1 kültivatör dar uç demirine ait sertlik sonuçları ve kimyasal analiz değerlerine bakıldığında da yüksek mekanik özelliklere sahip olduğu görülmüştür Şekil 45; 48; 49; 410; incelendiğinde sırasıyla B-1, A-2, B-2 ve C-2 kültivatör uç demirlerine ait mikroyapılara bakıldığında A-1, C-1 ve D-1 malzemelerine göre tane sınırlarının diğer numunelere göre daha az sayıda olduğu ve kaba taneli yapıya sahip olduğu görülmektedir Malzemelerin kaba yapılı olması mekanik özelliklerinin ince yapılı malzemelere göre mekanik özelliklerinin; sertlik, çekme dayanımlarının daha düşük olduğu görülmektedir Şekil 411 e bakıldığında ise D-2 kültivatör kazayağı uç demiri malzemesinin daha kaba yapılı tane sınırlarından oluştuğu ve mekanik özelliklerinin diğer tüm numunelerden daha düşük olduğu görülmektedir

85 72 5 SONUÇLAR Kültivatörlerde genellikle kazayağı veya dar uç demirleri kullanılmakta olup uç demirlerinin işlevlerini yerine getirmesi malzeme özelliklerinin uygunluğu ile belirlenebilir Malzeme seçiminin ilk aşaması, malzeme özelliklerinin ve ilgili malzemenin kullanım şartlarının belirlenmesidir Malzeme özelliklerinin incelenmesinde çekme ve sertlik denemeleri yanında, kimyasal analiz ölçümleri ve metalurjik doku analizleri önemlidir Bu çalışmada, farklı tarım makinaları firmalarına ait kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin malzeme özellikleri incelenmiştir Farklı firmalara ait kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin malzeme özelliklerinin belirlenmesi amacıyla kimyasal analizleri, sertlik denemeleri, çekme deneyleri ile metalurjik doku incelemeleri yapılmıştır Kimyasal analiz sonuçlarına göre; denemeye alınan 4 farklı firmanın kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerine ait sırasıyla %C oranları %0,33-%0,51 ile %0,12-%0,59 arasında bulunmuştur Firmalara ait kültivatör uç demirlerinde %Si ve %Mn oranları A- 2 ve C-2 kazayağı uç demirlerinde daha yüksek oranda bulunmuştur % P ve %S oranları incelendiğinde A-1 ve C-1 kültivatör dar uç demirlerinde daha yüksek olduğu gözlenmiştir Denemede kimyasal analiz sonuçlarına göre kültivatör dar uç demirlerinin A-1, B-1, C-1 ve D-1 örnek malzemeleri sırasıyla SAE 5140; SAE 1035, SAE 5140 ve SAE 1050 ıslah çelikleri olarak; kazayağı uç demirleri A-2, B-2, C-2 ve D-2 örnek malzemeleri sırasıyla 41 Cr 4, SAE 1060, 41 Cr 4 ıslah çelikleri ve C10 sementasyon çeliği olarak bulunmuştur Sertlik ölçüm sonuçlarına göre; A, C ve D firmalarının kültivatör dar uç demirlerine ait A-1, C-1 ve D-1 uç demirleri için Rockwell C sertlik ölçüm değerleri sırasıyla 29,8-3,8 HRC; 29,9-33,7 HRC ve 28,4-30,2 HRC değerleri arasında bulunmuştur A-2, B-2, C-2 ve D-2 kültivatör kazayağı uç demirleri ile B firmasına ait B-1 kültivatör dar uç demiri malzemelerine ait sertlik ölçüm değerleri 21 HRC sertlik ölçüm değerinin

86 73 altında bulunmuştur Firmalara ait kültivatör dar uç demirlerine ait Brinell ve Vickers sertlik ölçüm değerleri sırasıyla HB ve HV; kazayağı uç demirlerine ait sonuçlar ise sırasıyla 117,2-173 HB ve 124,2-182,4 HV arasında bulunmuştur A, B, C ve D firmalarına ait dar ve kazayağı uç demirlerinin hiç birisinin sertlik ölçüm değerleri açısından TS 2384 e göre uç demirleri için en az olması gereken 49 HRC değerinden daha düşük olduğu gözlenerek tüm sertlik değerleri standart değerlerin altında bulunmuştur Çekme deneyi sonuçlarına göre; elastiklik modülü 4 farklı firmaya ait kültivatör dar uç demirleri için ; GPa kültivatör kazayağı uç demirleri için ise GPa değerleri arasında bulunmuştur Kültivatör dar ve kazayağı uç demirlerinin 4 firmaya ait çekme dayanımı sonuçları sırasıyla MPa ile MPa değerleri arasında bulunmuştur Kültivatör uç demirlerinin % kesit daralmaları A-1, B-1, C-1 ve D-1 dar uç demiri malzemeleri için sırasıyla %39,83; %56,31; %46,42 ve %57,23 olarak bulunurken; A-2, B-2, C-2 ve D-2 kazayağı uç demiri malzemeleri için sırasıyla %60,84; %63,97; %58,80 ve %62,63 ortalama değerlerinde bulunmuştur Firmalara ait %kopma uzaması değerleri ise kültivatör uç demirleri için en düşük D-1 dar uç demirinde %26,41; en yüksek C-1 dar uç demirinde %37,43 ortalama değerlerinde çıkarken; kültivatör kazayağı uç demirleri için en düşük dar uç demirlerinin tam tersi olacak şekilde C-2 kazayağı uç demiri için %27,73 ve en yüksek D-2 kazayağı uç demirinde ise %37,50 değerlerinde bulunmuştur Metalurjik malzeme doku incelemesine göre; malzemelerin daha çok kaba ve ince taneli yapılı olması yönünden değerlendirme yapılmıştır A-1 ve C-1 çeliklerinin mikroyapıları oldukça ince tanelerden oluştuğu, tane sınırlarının diğer örneklerden daha yoğun olduğu görüldüğü ve bu kültivatör dar uç demiri malzemelerinin dayanımlarının daha yüksek olduğu görülmüştür B-1, A-2, B-2 ve C-2 kültivatör uç demirlerine ait mikroyapılarda tane sınırlarının diğer örneklere göre daha az sayıda olduğu ve kaba taneli yapıya sahip olduğu söylenebilir Toprak işleme alet ve ekipmanları içerisinde en çok kullanılan kulaklı pulluk yanında kültivatör uç demirlerinin kullanımı önem arz etmektedir Ülkemizde çok sayıda

87 74 imalatçının farklı tiplere sahip kültivatör imal ettiği göz önüne alındığında imalat sektöründe kaliteyi belirleyen en önemli faktörün malzeme etüdü olduğu ve uygun malzeme seçiminin yapılması zorunluluğu kalite ve rekabet açısından dikkate alınmalıdır Ülkemizde imal edilen kültivatör uç demirlerinin malzemelerinin genelde olarak imalat (yapı) çeliği, ıslah çeliği ve yay çeliği malzemelerinden yapıldığı görülmektedir Kültivatör uç demirleri yapımında kullanılan malzemelerin malzeme özelliklerinin ve standartlara uygunluğunun saptanması gereklidir Bu araştırmayla tokat çevresindeki Amasya ve Çorum illerimizdeki bazı imalatçıların kültivatör dar ve kazayağı uç demiri malzemelerinin kimyasal analiz, sertlik, çekme deneyi ve metalurjik yapı analizi yapılarak malzemelerin çok yönlü incelemesi yapılmıştır Sonuç olarak 4 farklı firmaya ait kültivatör dar ve kazayağı uç demiri malzemelerinin kimyasal analiz sonuçlarına göre ıslah çeliğinden yapıldığı, çekme deneyi sonuçlarına ait ölçümlerin standartlara uygun olduğu ancak sertlik ölçüm sonuçlarının standartların altında olduğu bulunmuştur Standartlara uygun malzeme üretiminin sağlanması için kültivatör uç demiri üretimi yapan firmaların uç demiri malzemelerine ait malzeme özelliklerinin belirlenmesine yönelik alt yapı ve laboratuar çalışmalarına yer vermesi ve bu konuda uzman personeli barındırması ve standartlara uygun ve kaliteli üretimin sağlanması noktasında gelişen teknolojiye bağlı olarak Ar-Ge çalışmalarına yer vermeleri üretim boyunca ve sonrasında karşılaşabilecekleri problemlerin giderilmesinin önüne geçilmiş olunacaktır Çiftçi, sanayi ve üniversite üçgeninde tüketicinin isteklerine uygun üretim yapacak sanayicilerin üniversitedeki bilim adamlarının görüş ve önerileri doğrultusunda teknolojik gelişmeleri takip etmesi ve birlikte hareket edilmesi ülkenin tarımsal alandaki teknolojik gelişmesine imkân vereceği unutulmamalıdır Bu çalışma Amasya ve Çorum yöresindeki imalatçılarının üretimlerinde kullandıkları malzeme özelliklerine yönelik ilk çalışma olup, bundan sonraki bu konuda yapılacak daha kapsamlı çalışmaların yapılmasına zemin hazırlayacaktır

88 75 6 KAYNAKLAR Altuntaş, E, 2011 Malzeme Bilgisi, Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları Yayın no: 72 ders notları serisi no: 35, tokat Anonim, 1964 TS 140 Metalik Malzemelerin Rockwell Sertlik Muayenesi TSE Mayıs 1964, Ankara Anonim, 1966 TS 348 Deney ve Ölçüler İçin Standart Ortam Şartları TSE Mart 1966, Ankara Anonim, 1974 TS 269 Vurma Deneyi (Charpy ve İzod) - Metalik Malzemede TSE Mart 1974, Ankara Anonim, 1976 TS 2288 Yay Çelikleri (Islah Edilebilen, Sıcak Haddelenmiş) TSE Nisan 1976, Ankara Anonim, 1977 TS 205 Metalik Malzemenin Eğme ve Katlama Deneyleri TSE Şubat 1977, Ankara Anonim, 1977 TS 2525 Islah Çelikleri TSE Ocak 1977, Ankara Anonim, 1978 TS 138 Metalik Malzemelerin Çekme Deneyleri TSE Mart 1978, Ankara Anonim, 1992 TS 139 Metalik Malzemelerin Brinell Sertlik Muayenesi TSE Şubat 1992, Ankara Anonim, 1994 TS 207 Metalik Malzemelerin Vickers Sertlik Muayenesi TSE Ocak 1994, Ankara Anonim, 1995a TS 1137 Tarım Makinaları Kulaklı Pulluklar-Uç Demirleri TSE Ocak 1995, Ankara Anonim 1995b TS 2384 Tarım Makinaları Kültivatörler Traktörler İçin TSE Ocak 1995, Ankara Arslan, S, Aybek, A, 2002 Kahramanmaraş ta Üretimi Yapılan Toprak İşleme Aletlerinin Mekanik Testleri KSÜ, Ziraat Fakültesi, Tarım Makineleri Bölümü, Kahramanmaraş Babacan, A, 1995 Trakya Bölgesinde İmal Edilen Kulaklı Pulluk Uç Demirlerinde Malzeme Özelliklerinin Saptanması Ve Standartları İle Karşılaştırılması Üzerine Bir Araştırma Trakya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarım Makinaları Anabilim Dalı, (Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi), Tekirdağ Baydur, G, 1997 Orta Dereceli Endüstriyel Teknik Ortaöğretim Okulları Malzeme Kitabı Milli Eğitim Basımevi, İstanbul Bayhan, Y, 1996 Trakya Bölgesinde İmal Edilen Bazı Toprak İşleme Aletlerinin Uç Demirlerindeki Aşınma Ve Aşınmaya Etkili Bazı Etkenlerin Saptanması Üzerine Bir Araştırma Trakya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarım Makinaları Anabilim Dalı, (Yayınlanmamış Doktora Tezi), Tekirdağ Cengiz, S, 2004 Trakya Yöresinde Üretilen Bazı Tarım Alet Ve Makinalarında Sık Rastlanan İmalat Hataları Üzerine Bir Araştırma Trakya Üniversitesi Tarım Makinaları Anabilim Dalı, Doktora Tezi, Tekirdağ Cengiz, S, Arın, S, 2005 Trakya yöresinde üretilen bazı tarım alet ve makinelerinde sık rastlanan imalat hataları Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, TÜ Tekirdağ Ziraat Fakültesi, Tarım Makinaları Bölümü, TEKİRDAĞ

89 76 Cingöz, S, 2008 Tahıl Ekim Makineleri İmalatında Kullanılan Malzemeler Ve Bu Malzemelerin Karakteristik Özelliklerin Saptanması Namık Kemal Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarım Makinaları Anabilim Dalı, (Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi), TEKİRDAĞ Çelik, 2012 Çelik malzemelerin kimyasal analiz tablosu Çemsa, 2012 Sementasyon çeliklerinin mekanik özellikleri Çemsa, 2012 Islah çeliklerinin mekanik özellikleri Çetinkaya, C, 1994 Pulluk Uç Demirlerinin Aşınmaya Dayanımlarının Belirlenmesi Ve İyileştirme İmkanları Üzerinde Araştırmalar Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Eğitimi Anabilim Dalı, (Yayınlanmamış Doktora Tezi), ANKARA Eker, B, Akdoğan, A 2003 Türkiye Tarım Makineleri İmalat Sektöründe İmalat Stratejisi Tarımsal Mekanizasyon 21 Ulusal Kongresi, 3-5 Eylül 2003, , KONYA Ergüneş, G, E Altuntaş, S Tarhan, 2006, Tokat merkez ve ilçelerindeki tarım alet ve makina imalatçılarının durumu ve sorunları Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Dergisi, 23(1), 9-14, Tokat Ferguson, SA, Fielke JM Ve Riley, TW 1994Wear of Cultivator Shares İn Abrasiv South Australian Soils Extended Abstract, Second International Conference on Soil Dynamics, Silsoe College, Cranfield University, Bedford, United Kingdom, Hasdemir, E, 2003 Toprak Frezesi Bıçaklarının Aşınmaya Karşı Dayanımlarının Teknik Ve Ekonomik Yönden Karşılaştırılması Ve İyileştirme Olanakları Yüksek Lisans Tezi Bornova, İzmir Hurricks, PL, 1993 Some mettalurgial factor controlling the adhesive and abresive wear resistance of steels a revrew wear 26, Kadayıfçılar, S, Yavuzcan, G, 1969 Ziraat makinaları işletmeciliği Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları Ankara Karadeniz S ve Kahraman, F, 2012 metalografik muayene deneyi webdeuedutr/makina/derslerpdf/sinif4/olcmelab/konst_2doc, Karamış; M K, 1985 Toprak İşleme Aletlerinde İş Organlarının Aşınmasının Etüdü Erciyes Üniversitesi, Doktora Tezi Kayseri Karasu makine, 2012 Çelik malzemelerin kimyasal analiz tablosu Keçecioğlu, G, Ulusoy, E, 1975 Ege bölgesinde yapılan bazı pulluk uç demirleri üzerinde bir araştırma Ege üniversitesi ziraat fakültesi yayınları No: 278 Ege üniversitesi matbaası- İzmir Keçecioğlu, G, E Ulusoy, C Kayhan, 1986 Toprak işleme alet ve makinalarının iş organları imalatında çelik malzeme seçimi Tarımsal Mekanizasyon 10 Ulusal Kongresi Bildiri Kitabı ÇÜ Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları Bölümü, S59-68, Adana Korucu T (2006) Avrupa Birliği sürecinde tarımsal mekanizasyon sorunları ve tarım makineleri imalat sektörü Makale Lawrance H Van Vlack 1982 Materials for Engineering, p 152

90 77 Metamak, 2012 GS 1000 Optik emisyon spektrometresi Metinoğlu, F, Çakmak, B, Balcı, Y, ve Ulusoy, ME 2006 Toprak isleme alet ve makinelerinde iş organlarının aşınmasının yakıt, güç ve zaman gereksinimi üzerindeki etkisi Tarım Makinaları Bilimi Dergisi, 2 (2): Moore, M A, 1974 The relationship between the abresive wear resistance, hardness and microstructure of ferritic materials Wear (28), Mutaf, E, 1957 Modern pulluklar Ankara üniversitesi yayınları Mutaf, E Ulusoy, E, 1977 Toprak işleme aletlerinin iş organlarında kullanılan bazı çeliklerin farklı ısıl işlemlere göre laboratuar ve tarla şartlarında aşınma dirençleri Türkiye Bilimsel ve Teknik Araştırma Kurumu Yayınları No: 337, TOAG Seri No: 61 Ankara O callaghan, LB 1997 Wear Life and Tillage Force Performance of Pressed Steel Shares Proceeding of The 3 rd International Conference on Soil Dynamics (Icsd-Iıı): , TİBERİAS Özçelik, 2012 Sertlik dönüşüm tablosu Raghavan V, 1974 Material Science, s 135 Ulusoy, E, Ülger, P, Çakmaklı, B ve Bayhan, Y, 1995 Tarım makineleri tasarımında kalite kavramı ve malzeme sorunu tarımsal mekanizasyon 16 ulusal kongresi 5-7 Eylül, S: 1-20, BURSA Ulusoy, E, 1977 Bazı toprak işleme alet ve makinalarında iş organlarının aşınması üzerinde araştırmalar Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Bornova-İzmir Ulusoy E, 1981 Bazı toprak işleme alet ve makinalarında iş organlarının aşınması üzerinde bir araştırma E Ü Z F Yayınları No: 390 İzmir Ülger, P, 1982 Tarımsal makinaları ilkeleri ve projeleme esasları atatürk üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları No: 280, Ders kitapları seri no: 43 Atatürk Üniversitesi Basımevi Erzurum Ülger, P, 1986 Hayrabolu ilçesinde tarım makineleri imalatçılarıyla yapılan toplantıda sunulan tebliğ , HAYRABOLU Ünal, H, Tümsavaş, Z, 2005 Toprak frezesi bıçaklarının farklı çalışma hızlarındaki aşınma durumlarının incelenmesi UludağÜnivZirFakDerg, (2005) 19(1): 51-62, Bursa TÜİK 2012 Türkiye İstatistik Kurumu Tarım Alet ve Makine Sayıları Yaldız, S, 1990 Bazı Toprak İşleme Aletlerinin İşleyici Organlarında Uygulanan Isıl İşlemler Ve Uygun İşlemlerin Belirlenmesi, SÜ Fen Bil Enstitüsü, Tarımsal Mekanizasyon ABD (Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi), KONYA Yaldız, S ve Demir, F, 1991, Farklı malzemelerden yapılan pulluk uç demirlerine uygulanan ısıl işlemlerin aşınmaya etkilerinin belirlenmesi, tarımsal mekanizasyon 13 Ulusal Kongresi, S , KONYA Yaltırık, A, 2005 Avrupa Birliği genişleme sürecinde türkiye tarım makineleri imalat sektörünün değerlendirilmesi

91 78 EKLER Ek 1 Sertlik dönüşüm tablosu (Özçelik, 2012) Ek 1 Sertlik dönüşüm tablosu (Devamı)

92 79 Ek 2 Çelik malzemelerin kimyasal analiz tablosu ( Çelik, 2012)

93 80 Ek 2 Çelik malzemelerin kimyasal analiz tablosu (devamı)

94 81 Ek 3 Çelik malzemelerin kimyasal analiz tablosu (Karasu Makine, 2012)