Farklı koşullarda plazma nitrürleme uygulanmış 17-4 PH paslanmaz çeliğinin yorulma ve korozyon davranışlarının incelenmesi
Investigation of fatigue and corrosion behavior of 17-4 PH stainless steel with plasma nitriding applied under different conditions
- Tez No: 1012545
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ BAYRAM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Atmosferik korozyon, Mekanik yorulma, Paslanmaz çelik, Plazma nitrürleme, Yaşlanma sertleşmesi, Atmospheric corrosion, Mechanical fatigue, Stainless steel, Plasma nitriding, Age hardening
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, 17-4 PH çökelme sertleştirmeli martenzitik paslanmaz çeliğine uygulanan farklı plazma nitrürleme koşullarının yorulma ve korozyon davranışları üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu amaçla numunelere sırasıyla 1038 °C'de çözeltiye alma, 485 °C'de 1 saat yaşlandırma ve 390 °C ile 450 °C'de 36 saat plazma nitrürleme işlemleri uygulanmıştır. Mikroyapı, optik mikroskop ile incelenmiş, faz analizleri X-ışını kırınımı (XRD) ile gerçekleştirilmiş; çekirdek ve yüzey sertlik ölçümleri Vickers mikrosertlik yöntemiyle yapılmıştır. Yorulma testleri döner eğilmeli yorulma cihazı kullanılarak 23,33 Hz ve 46,67 Hz yükleme frekansları altında yapılmış; kırılma yüzeyleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Elektrokimyasal korozyon testleri ise ağ. %3,5 NaCl çözeltisinde yapılmıştır. Tafel ekstrapolasyon yöntemi ile değerlendirilmiştir. Korozyon testi sonrası yüzeyler optik mikroskop ile incelenmiştir. Yorulma dayanımında, yaşlandırma sonrası %30, plazma nitrürleme sonrası %40-50 artış görülmüştür. Ayrıca yorulma dayanımının yükleme frekansına bağlı değişimi %5'in altında bulunmuştur. Korozyon dayanımı, yaşlandırılmış numunelerde CrNbN çökeltilerinin varlığı nedeniyle azalırken, 390 °C'de plazma nitrürleme işlemi sonrası oluşan Fe₄N fazı sayesinde korozyon dayanımında iyileşme sağlanmıştır. Ancak, 450 °C'de uygulanan nitrürleme işleminde artan CrN çökeltileri korozyon dayanımını olumsuz etkilemiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the effects of different plasma nitriding conditions on the fatigue and corrosion behaviour of 17-4 PH precipitation-hardened martensitic stainless steel were investigated. For this purpose, the specimens were subjected to solution annealing at 1038 °C, aging at 485 °C for 1 hour, and plasma nitriding at 390 °C and 450 °C for 36 hours. Microstructural characterisation was conducted using optical microscopy, and phase analyses were performed by X-ray diffraction (XRD). Core and surface hardness were measured using the Vickers microhardness method. Fatigue tests were carried out using rotating bending fatigue device at loading frequencies of 23.33 Hz and 46.67 Hz, and fracture surfaces were examined by scanning electron microscopy (SEM). Electrochemical corrosion tests were performed in a 3.5% wt. NaCl solution and evaluated using the Tafel extrapolation method. Post-corrosion surfaces were examined by optical microscopy. Fatigue strength increased by approximately 30% after aging and by 40–50% following plasma nitriding. The dependence of fatigue resistance on loading frequency was found to be less than 5%. Corrosion resistance decreased in aged specimens due to the presence of CrNbN precipitates, whereas plasma nitriding at 390 °C improved corrosion resistance owing to the formation of the Fe₄N phase. In contrast, at 450 °C, plasma nitriding resulted in increased CrN precipitate formation, which negatively impacted corrosion resistance.
Benzer Tezler
- Comparison of different nitriding methods on surface properties of DIN 1.2738 steel
DIN 1.2738 çeliğine uygulanan farklı nitrürleme yöntemlerinin çelik yüzey özelliklerine etkisi
ESİL BOZTEPE
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURHAN CANSEVER
YRD. DOÇ. DR. FATİH TOPTAN
- Bilyalı dövme ve plazma nitrürleme işlemlerinin R260 ray çeliğinin yüzey özellikleri ve aşınma davranışına etkisi
Effect of shot peening and plasma nitriding processes on the surface properties and wear behavior of R260 rail steel
AHMET DEVECİ
Doktora
Türkçe
2025
Mühendislik BilimleriBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HARUN MİNDİVAN
- Depozito iade otomatlarındaki kırıcı bıçakların aşınma özelliklerinin iyileştirilmesi
Improwing the wear properties of glass breaker blades in reverse vending machines
SERDAR ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Makine MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN AYDIN
- Aşırı plastik deformasyonun metalik malzemelerde difüzyon karakteristiklerine etkisi
The effect of severe plastic deformation on diffusion characteristics of metallic materials
OKAN ÜNAL
Doktora
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REMZİ VAROL
- Plazma nitrürlemenin WC-Co kesici uçların performansına etkisi
Effect of plasma nitriding on the performance of WC-Co tool inserts
EMİNE EBRU HAMZAOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞAFAK YILMAZ