Sert lehimli paslanmaz çelik egzoz gazı geri dönüş boru bağlantılarının mekanik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

In this study, material selection and mechanical behavior of the piping system which is used in the automobile and connected systems, which are increasingly used in the developing world, and which are used during the transport of the various gases given to the exhaust system and the atmospheric environment are investigated. This work was carried out in a certain part of this piping system and the working principle of exhaust gas recirculation (EGR) was used. This part is made of 321 L quality stainless steel material with austenitic phase structure, high corrosion resistance and high working ability at high temperature. The joints of the stainless steel material in the austenitic phase structure are joined and the brazing technique is used in the pipe-flange connection stages and the joint is provided. The brazing process was performed with a solder solution (paste) in a humpback brazing furnace. Tension and tightness tests and grain enlargement annealing were applied at the connection parts of the pipe system which require mechanical inspection. In order to measure the chemical effects of the gases passing through the stainless pipe and the corrosive environment reaction of the material, the specimens were subjected to the corrosion behavior test. All tests were carried out in accordance with the relevant ASTM standards and on calibrated machines. Tensile strength, sealability (condition), corrosive damage analysis and grain size were determined based on the results obtained from these tests. These data are compared with those in the literature and the possibility of producing different materials for exhaust systems manufactured from stainless steel and exposed to gases such as oxygen and nitrogen has been investigated. As a result, 321L quality stainless steel material used in EGR system in automotive exhaust system has been investigated in this system.

Bu çalışmada, gelişen dünyada kullanım alanı her geçen gün artan, otomobillerde ve bağlı sistemlerinde açığa çıkan ve egzoz tertibatı ile atmosfere verilen çeşitli gazların taşınması aşamasında kullanılan borulama sisteminin malzeme seçimi ve mekanik davranışı incelenmiştir. Bu borulama sisteminin belirli bir bölümü, bu çalışma uygulanmış ve egzoz gazı devridaim (EGR) çalışma prensibi kullanılmıştır. Bu bölgede malzeme kalitesi olarak östenitik faz yapısına sahip, korozyon direnci yüksek ve yüksek sıcaklıkta çalışma kabiliyeti bilinen 321 L kalite paslanmaz çelik malzeme kullanılmıştır. Östenitik faz yapısında bulunan paslanmaz çelik malzemenin bağlantı kısımlarının birleştirilmesi ve boruflanş bağlantı aşamalarında sert lehimleme tekniği kullanılmış ve birleştirme sağlanmıştır. Sert lehim işlemi kambur lehim fırınında lehim solüsyonu (pastası) ile gerçekleştirilmiştir. Boru sisteminin mekanik inceleme gerektiren bağlantı kısımlarında çekme ve sızdırmazlık testleri ile tane boyutu ölçümleri yapılmıştır. Paslanmaz boru içerisinden geçen gazların kimyasal etkilerini ve malzemenin korozif ortam tepkisini ölçmek adına numuneler korozyon davranış testine tabii tutulmuştur. Bütün testler ilgili ASTM standartlarına bağlı kalarak ve kalibrasyon periyodu takip edilen mtest cihazlarında gerçekleştirilmiştir. Bu testler sonucunda ortaya çıkan verilere dayanarak çekme dayanımı, sızdırmazlık durumu, korozif hasar analizi ve tane büyüklük numarası değerleri tespit edilmiştir. Bu veriler literatürde bulunan çalışmalarla karşılaştırılmış ve paslanmaz çelik malzemeden imal edilen ve oksijen, azot gibi gazlara maruz kalan egzoz sistemlerinin farklı malzemeler üretilebilirliği incelenmiştir. Sonuç olarak otomobillerde egzoz sisteminde EGR yöntemi ile kullanılan 321L kalite paslanmaz çelik malzemenin bu sistemde kullanılabilirliği araştırılmı