The high temperature wear mechanisms of iron-nickel steel (NCF 3015) and nickel based superalloy (inconel 751) engine valves

Bayata, Fatma; Alpas, A.T.

doi:10.1016/j.wear.2021.203943

Cited by 28 publications

(14 citation statements)

References 30 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Şekil 7'de oksidasyon sonuçlarına göre 6 ve 9 saat süre ile 400℃'de işlem görmemiş AISI 1020 çelik ve tek fazlı Fe2B tabaka benzer oksitlenme eğilimi gösterirken, 600℃'de gerçekleştirilen oksidasyon deneylerinde ise daha fazla ağırlık kazanan işlem görmemiş AISI 1020 çelikte sürenin artmasıyla daha fazla oksitlenme sergilediği ve yüzeylerinin daha kalın oksit tabakası ile kaplandığını göstermektedir. Aşınma sırasında oluşan oksitlerin bir yağlayıcı görev üstlendiği ve sürtünme katsayısını azalttığı daha önce birçok çalışmada vurgulanmıştır [10,11] olası bir nedeni olarak hematit (Fe2O3) fazının katı bir yağlayıcı gibi davranan manyetit (Fe3O4) fazına dönüşümü olarak ileri sürülmektedir [12]. Ancak sıcaklığın 600℃'ye yükselmesiyle RAH değerinin artması işlem görmemiş AISI 1020 çeliğinin yumuşaması, yüzeyde oluşan Fe3O4 veya Fe2O3 oksitlerin zayıf yapışması ve düşük sünekliği [13] ile açıklanabilir.…”

Section: Sonuçlar Ve Tartışmalar (Results and Discussion)unclassified

Elektrokimyasal olarak borlanan düşük karbonlu çeliğin yüksek sıcaklık aşınma ve oksidasyon davranışı

Mindivan

2022

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi

View full text Add to dashboard Cite

Bu çalışma kapsamında yüksek sertlik ve aşınma direncine sahip kaplama çeşidi olan tek fazlı Fe2B tabaka AISI 1020 çelik yüzeyinde, elektrokimyasal borlama faz homojenizasyon (PHEB) yöntemiyle oluşturulmuştur. Metalografik çalışmalar ve XRD analizleri, düşük karbonlu çelik yüzeyinde tek fazlı Fe2B tabakasının oluştuğunu ortaya çıkarmıştır. 950 °C'de 60 dakikalık işlemden (15 dakika elektrokimyasal borlama ve 45 dakika faz homojenizasyon) sonra yüzeyde 1450±50 HV0.05 yüzey sertliğinde 57 µm kalınlığında Fe2B tabakasının çeliğe mükemmel yapışma ile büyütülebildiği belirlenmiştir. Oksidasyon ve yüksek sıcaklık aşınma deney sonuçları birlikte değerlendirildiğinde; 400 °C’ de yapılan oksidasyon deneylerinde benzer oksitlenme eğilimi gösteren AISI 1020 çelik ve tek fazlı bor kaplamanın aşınma davranışı benzer iken, 600 °C’de gerçekleştirilen oksidasyon deneylerinde en az ağırlık kazancı gösteren tek fazlı bor kaplama AISI 1020 çeliğine göre % 55,4 oranında daha az aşındığı tespit edilmiştir.

show abstract

Section: Sonuçlar Ve Tartışmalar (Results and Discussion)unclassified

Elektrokimyasal olarak borlanan düşük karbonlu çeliğin yüksek sıcaklık aşınma ve oksidasyon davranışı

Mindivan

2022

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…from cutting to rubbing) where interface temperatures change. For example, in studies performed by Bayata and Alpas 21 on iron-nickel steel (NCF3015) and nickel based superalloy (IN751) samples, changes in the thermal/mechanical properties of the components in contact resulted in a transition from an abrasive wear mechanism to one of melt wear. This behaviour was similarly observed by Hao et al.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

An investigation into the role of specimen geometry when undertaking tribological testing on seal fin components

Zhang

Marshall

Lewis

2021

Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C:

View full text Add to dashboard Cite

Labyrinth seal systems are used in aeroengines to seal the clearance, the understanding of the wear mechanism of labyrinth seal system is necessary to achieve better sealing performance. In this work a series of tests are conducted on a high-speed test rig capable of fin tip speeds of 100 m/s. With force and temperature measurements recorded in each case, the influence of specimen geometry is investigated. Surface examination and debris analysis is also performed using microscopy post-test. The wear mechanism was found to be influenced by fin geometry. A discrete fin was observed to trigger a more efficient material removal mechanism at both incursion conditions. Where the fin segment and ring-shaped fin leading to increased temperatures and material smearing. The heat dissipate role of fin was also observed during test where longer contact time of fin and abradable gives better heat removal performance.

show abstract

“…In addition to rubber, the central tube, casing, and retaining ring must have high-temperature resistance properties. The nickel-based superalloy GH4169 has decent physical and chemical properties as well as good processing properties at approximately 500 • C (Bayata and Alpas, 2021;Feng and Shao, 2021). Therefore, GH4169 can be used as the center tube, casing, and retaining ring material.…”

Section: Packer Structural Design and Finite Element Modelingmentioning

confidence: 99%

Evaluation of bedding effect on the bursting liability of coal and coal-rock combination under different bedding dip angles

Guo

Shui

Liu

et al. 2023

Adv. Geo-Energy Res.

View full text Add to dashboard Cite

Heat injection is essential for oil shale in-situ conversion technology. The downhole of the heat injection well reaches temperatures above 400 • C during the process of heat injection, and part of the high-temperature gas dissipates through the wellbore annulus. Consequently, in addition to causing energy loss, the dissipation causes thermal damage to the casing and wellhead. To avoid dissipation, components that are suitable for high-temperature environments should be sealed and used during heat injection while mining. Therefore, this study presents the design of a packer composed of elastic graphite rubber and a high-temperature-resistant material. The influence of numerous factors, such as downhole temperature, working load, and height of rubber, on the reliability of the packer was analyzed. Subsequently, the numerical simulation analysis of the packer reliability in insitu conversion mining under high temperature and pressure environments was performed. The results indicate that when the operating temperature is stable, the operating load has the most obvious influence on the sealing reliability of the packer, whereas the change in the height of the rubber has the least significant effect on the maximum contact stress between the casing and rubber. The change in the operating temperature has the least significant effect on the overall sealing performance of the packer. Moreover, the rise of the temperature will increase the sealing reliability of the packer, and on the contrary, the drop in the temperature will decrease it.

show abstract

The high temperature wear mechanisms of iron-nickel steel (NCF 3015) and nickel based superalloy (inconel 751) engine valves

Cited by 28 publications

References 30 publications

Elektrokimyasal olarak borlanan düşük karbonlu çeliğin yüksek sıcaklık aşınma ve oksidasyon davranışı

Elektrokimyasal olarak borlanan düşük karbonlu çeliğin yüksek sıcaklık aşınma ve oksidasyon davranışı

An investigation into the role of specimen geometry when undertaking tribological testing on seal fin components

Evaluation of bedding effect on the bursting liability of coal and coal-rock combination under different bedding dip angles

Contact Info

Product

Resources

About