Plazma daldırma iyon implantasyonu (PIII) yöntemi ile demir dışı metallerin nitrürlenmesi
Nitriding of nonferrous metals by plasma immersion ion implantation
- Tez No: 283611
- Danışmanlar: PROF. DR. SÜLEYMAN KARADENİZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Konstrüksiyon ve İmalat Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 127
Özet
Plazma daldırma iyon implantasyonu (PIII), metallerin mekanik ve kimyasal yüzey özelliklerini modifiye etmek için geliştirilmiş, konvansiyonel ışın huzmesi iyon implantasyonu gibi, malzemelerin yüzeye yakın bölgesine aşılanmış enerji yüklü iyonları kullanır. PIII'da numune plazma ile sarılır ve negatif yüksek gerilim darbelerine maruz bırakılır. Elektrik alanı boyunca iyonlar (çoğunlukla azot iyonları), ivmelendirilerek numune yüzeyine aşılanırlar. PIII işleminin sağladığı en büyük kolaylıklardan biri, iyon ışınını ve numuneyi elle hareket ettirmeye gerek kalmadan aşılamanın numunenin her tarafında (numune tutucu ile temas eden kısmı hariç) eş zamanlı olarak gerçekleşmesidir.Yapılan bu çalışmada sahip olduğu özellikler nedeniyle son yıllarda pek çok alanda ve özellikle de protez malzemesi olması nedeniyle sağlık endüstrisinde yaygın olarak kullanılan ancak zayıf yüzey sertliği ve aşınma direncinden dolayı makina mühendisliğindeki kullanımları düşük olan Ti6Al4V alaşımının PIII yöntemi ile azot plazması içerisinde işlem görmüş yüzey ve yüzey altı tabakaların taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve X-ışını difraksiyonu analizleri (XRD) yapılmış, yüzeyde gelişen tabakaların mikroyapıları ve aşınma davranışları incelenmiştir.XRD analizi sonucunda Tİ6Al4V alaşımının yüzeyinde sıcaklık ve işlem süresiyle doğru orantılı olarak artan TiN ve Ti2N tabakalarının oluştuğu tespit edilmiş bu tabakalar SEM analizleri ve mikroyapı resimleri tarafından da desteklenmiştir. Bu çalışmada oluşan en kalın tabakanın işlem sıcaklığının en fazla yükseldiği 12. deney grubunda olduğu görülmüştür. Pin-on disk aşınma cihazında yapılan aşınma testi sonucunda, PIII işleminde frekans ve darbe süresinin arttırılmasının aşınma direncini arttırdığı saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
Plasma immersion ion implantation that is developed in order to modify the mechanical and chemical surface properties of metals like conventional beam line ion implantation, use energetic particles (ions) which is implanted the near surface of materials. In PIII, sample is immersed to plasma and exposed to negative high pulsed voltages. Ions (generally N2 ions) are implanted to sample surface by accelerating ions through the electrical field. One of the most important advantages of PIII is the simultaneously implantation at all sides of sample (except the surface of sample that is in contact with substrate holder) without manipulation of sample and ion beam.Due to the excellent properties of titanium and its alloys nowadays they are used many industries and commonly used in medical industry especially being the prosthesis material. Ti6Al4V alloy hasn?t common usage in mechanical engineering because of having weak surface hardeness and wear resistance. In this thesis, the scanning electron microscope (SEM), X-Ray diffraction (XRD) and microstructure analysis and wear behavior of surface and sub-surface layers of Ti6Al4V alloy that are treated by PIII method in N2 plasma, are done.In consequence of the XRD analysis, it is determined that developing of TiN and Ti2N which is increasing directly proportional with temperature and process time at the surface of Ti6Al4V alloy. These layers are supported by SEM analysis and microstructure pictures. It is determined that the thickest layer develop in 12th experiment group which has maximum process temperature. In consequence of wear test done by pin-on disk wear machine, it is confirmed that increasing frequency and pulse time of PIII process improves wear resistance of Tİ6Al4V alloy.
Benzer Tezler
- Demir dışı malzemelerin plazma daldırma iyon implantasyonu ve depozisyonu (PIII&D) yöntemi ile yüzey işlemi yapılarak incelenmesi
Investigation of non ferrous materials by doing surface process with PIII&D method
MURAT ŞAVUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN KARADENİZ
- Titanyuma PIII&D yöntemi ile farklı elementlerin implantasyonundan elde edilen implantların özelliklerinin incelenmesi
Investigation of implant properties obtained from implantation of different elements to titanium by using PIII&D method
GÖKÇE MEHMET GENÇER
Doktora
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN KARADENİZ
- Plazma daldırma iyon implantasyonu ve biriktirmesi (PIII&D) ile elde edilen yüzeylerin incelenmesi
Investigation of obtained surfaces by plasma immersion ion implantation and deposition (PIII&D)
BURCU TUNCA
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN KARADENİZ
- Plazma daldırma iyon implantasyonu uygulanmış AISI 4140 çeliğinin yüzey özelliklerinin incelenmesi
Investigation of surface properties plasma immersion ion implantated AISI 4140 steel
SERHAT ESKİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiKonstrüksiyon ve İmalat Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN KARADENİZ
- Structural and magnetic characterization of nitrogen ion implanted stainless steel and cocrmo alloys
Azot iyon implante edilmiş paslanmaz çelik ve cocrmo alaşımlarının yapısal ve manyetik karakterizasyonu
MEHMET FİDAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Bölümü
PROF. DR. ORHAN ÖZTÜRK