Geri Dön

CrCoNi süperalaşımının yüksek sıcaklık oksidasyon ve karbürizasyon davranışı

The High temperature oxidation and carburization behavior of CrCoNi super alloys

  1. Tez No: 126686
  2. Yazar: EMRAH FAHRİ ÖZDOĞRU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. E. SABRİ KAYALI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2002
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 82

Özet

CrCoNi SUPERALAŞIMIN YÜKSEK SICAKLIK OKSİDASYON VE KARBURİZASYON DAVRANIŞI ÖZET Yüksek sıcaklık teknolojisi, pek çok endüstri için, örneğin metal ve metal-dışı malzeme üretimi, malzeme prosesleme, kimya mühendisliği, ulaşım ve güç üretiminde, daha verimli ve ekonomik çalışma anlamı taşıması bakımından son derece önemlidir. Genel olarak yüksek sıcaklık malzemeleri (Superalaşım) VIIIA grubu elementleri kullanılarak geliştirilmiştir. Kullandıkları sıcaklıklarda yüksek mekanik ve korozyon dayanımı gösteren alaşımlardır. Bu çalışmada CrCoNi yüksek sıcaklık alaşımına farklı sıcaklık ve sürelerde kutu karburizasyon testleri yapılarak olası mikroyapısal değişimler incelenmiştir. Bu alaşıma uygulanan karburizasyon testleri neticesinde malzemenin yüksek sıcaklık ve karburize edici ortam koşulların birlikte içeren mühendislik uygulamalarında kullanabilirliği irdelenmiştir. Ayrıca bu alaşımdan yapılmış parçaların yüksek sıcaklık ve aşınma koşullarını içeren bir mühendislik uygulamasında kullanım sonrası mikro yapı değişimleride karakterize edilmiştir. Söz konusu uygulama demir- çelik tesislerinde sıcak çelik blokların kaydırılması için kullanılan ray sistemidir. Bu amaçla değişik sürelerle serviste kalmış parçalar incelmeye tabi tutulmuştur. Deneysel yöntemler olarak X-ışınları difraksiyonu, mikroanaliz, SEM ve EPMA kullanılmıştır. Deney sonuçlarına göre 900°C ve 1000°C sıcaklıklarında yapılan kutu karburizasyon testleri sonucunda oluşan oksit tabakası ile karbonun yüzeyden içeriye yayınması engellenmiş ve buna bağlı olarak fark edilir bir karburizasyon gözlemlenmemiştir. Özellikle 900°C ve 1000°C sıcaklıklarında artan süreyle birlikte oksit tabakası genişlemiştir. Ancak 1 100°C'da yapılan kutu karburizasyon testi sonucunda özellikle 120 saatlik deney verilerine göre oksit tabakasının dökümler gösterdiği ve süreksiz hale geldiği gözlemlenmiştir. Yüzey altı mikroyapısı incelendiğinde, döküm halinde bulunan karbürleden farklı morfoloji ve kontrasta sahip karbürler tespit edilmiştir. Ayrıca oksitleyici ortamlarda oluşması beklenen spinel tipi karışık oksit ve altında bulunan kromca zengin oksit tabakası, 900-120 saat ve 1000-1 100°C'lerde 24-120 saat sürelerde yapılan tüm karburizasyon ısıl işlemleri sonucunda ve de endüstriden alınan kullanılmış parçaların EPMA analizlerinde tespit edilmiştir. Sonuç olarak incelemesi yapılan ve yüksek krom ihtiva eden bu yüksek sıcaklık alaşımının, yüksek sıcaklık uygulamarında yüzeyinde oluşan koruyucu oksit tabakası ve oksit tabakasını yenileme kabiliyeti nedeniyle tercih edilebilir bir malzeme olduğu sonucuna varılmıştır. X

Özet (Çeviri)

THE HIGH TEMPERATURE OXIDATION AND CARBURIZATION BEHAVIOUR OF CrCoNi SUPERALLOYS SUMMARY High temperature technology is of major importance in many industries including metal and non-metal production, material processing, chemical engineering, transportation and power generation. Superalloy high temperature materials are generally based on Group VIIIA elements of the periodic table. At their service temperatures they exhibit high mechanical properties and oxidation/corrosion resistance. The expected properties from high temperature materials are resistance to creep, thermal fatigue, and oxidation/corrosion. High temperature corrosion can take place without the presence of an electrolyte. In this study, CrCoNi based high temperature alloys was subjected to pack carburization for different lenghts of time at various temperatures and the resultant microstructural changes were characterized. The results of the carburization tests was interpreted in terms of suitability of these alloys to service conditions that involve both high temperature and carburization. Furthermore, the same alloy system will be studied in terms of microstructural changes in samples that have been exposed to actual service conditions involving wear as well as high temperatures. This particular application is a kind of rail system for skidding hot steel slabs during their processing in iron&steel plants. Samples from this application have been gathered at varying periods and temperature zones from the processing line in a iron&steel plant The experimental methods to be employed are X-ray diffractometry, microanalysis, SEM and EPMA; the mechanical properties of the materials will be assessed via hardness measurements. According to the test results, the oxidation scale taken place in 900°C and 1000°C pack carburizing tests prevented the carbon diffusion through the matrix and so It was not determined a certain carburization phenomena in 900°C and 1000°C tests. The oxidaiton scale was broden with temperature. But the spalling and non continuous form was determined in the oxidation scale in especially 1100°C-120h pack carburizing tests. The carbide form with different contrast and morphology was determined in subsurface zone. In addition to carbide formation, the spinel type oxide scale and chromium depleted zone formation was observed in 900°C-120h, 1000-1 100°C 24-120h pack carburizing tests and also EPMA sample results from the processing line in a iron&steel plant. Finally, It's stated that the high temperature alloys with high chromium content can be assumed that its preferable materials. Because It has protective oxide scale which taken place its high temperature application and healing ability of this oxide scale XI

Benzer Tezler

  1. Tez No

    121437

    Elektrokimyasal depolama yoluyla elde edilen CuCo ve Cu-Co-Ni alaşım filmlerinin yapısal ve magnetorezistans özellikleri

    The characterizations of structural and magnetoresistance properties of CuCo and Cu-Co-Ni alloys obtained by electrochemical deposition

    İSMAİL HAKKI KARAHAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    Fizik ve Fizik MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. Ö. FARUK BAKKALOĞLU

Geri Dön