Farklı tribotest ortamlarında CrN/AlN çok tabakalı kaplamaların tribolojik özelliklerinin araştırılması
Research on tribological properties of CrN/AlN multilayer coatings at the different tribotest conditions
- Tez No: 301770
- Danışmanlar: PROF. DR. İHSAN EFEOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
TiN, CrN, AlN ve DLC gibi tek tabakalı sert kaplamalar yüksek sertlik ve düşük sürtünme katsayısı sergilerler, bu sebeple bu kaplamalar makine parçalarının aşınma, oksidasyon ve korozyon direncini iyileştirmek için kullanılırlar. Özellikle CrN filmler endüstrinin çeşitli dallarında iyi mekanik performans, termal özellikler ve anti-oksidasyon davranışı gösterirler. Son yıllarda geçiş metal nitrür filmlerin iki türünün birleşimi ile elde edilen çok tabakalı kaplamalar üzerinde araştırma yapılmaktadır. Bu kaplamalar tek tabakalı nitrür kaplamalar ile karşılaştırıldığında, çok iyi sertlik, adezyon ve aşınma direnci gibi mekanik ve kimyasal özellikler sergilemektedirler. Bu çalışmada, Kapalı Alan Dengesiz Manyetik Alanda Sıçratma (CFUBMS) yöntemi kullanılarak, D2 takım çeliği taban malzemeler üzerine çok tabakalı CrN/AlN filmler kaplanmıştır. Çok tabakalı filmlerin yapısal ve mekanik özellikleri XRD, SEM, EDS ve nanosertlik cihazları kullanılarak analiz edilmiştir. CrN/AlN çok tabakalı filmlerin tribolojik özellikleri farklı test ortamlarında (nemli hava, kuru azot ve saf su) pin-on-disk tribo-test sistemi kullanılarak belirlenmiştir.Çalışma sonucunda çok tabakalı CrN/AlN filmlerde süper kafes CrN(200) ve AlN(200) fazları elde edildi. Cr hedef akımının artması ile kaplamaların sertlik ve elastisite modülü değerlerinin artış gösterdiği tesbit edildi. Süper kafes filmlerin farklı ortamlarda yapılan aşınma deneyleri sonucunda sürtünme ve aşınma davranışları birbirine paralel olarak değişti. En yüksek sertlik değerlerinde en düşük sürtünme katsayısı ve aşınma oranları elde edildi. Farklı ortamlardaki sürtünme katsayıları ve aşınma oranları azalan değerlere göre kuru azot, nemli hava ve saf su ortamlarında gerçekleşti.
Özet (Çeviri)
The single layer hard coatings such as TiN, CrN, AlN and DLC coatings exhibit high hardness and low friction coefficient, therefore these coatings were used to improve wear, oxidation and corrosion resistance of machine parts. Specifically, CrN films demonstrate good mechanical performance, thermal properties and anti-oxidation behavior at the various kinds of industries. Multilayer coatings composed of two kinds of transition nitride films have been investigated in recent years, these coatings have been exhibit superior mechanical and chemical properties, such as hardness, adhesion and wear resistance, when compared to single layer nitride coatings. In this study, multilayer CrN/AlN films were deposited on D2 steel substrates and silicon wafers by Closed-Field Unbalanced Magnetron Sputtering (CFUBMS).The structural and mechanical properties of these films were analyzed by using XRD, SEM, EDS and nanohardness tester. The tribological properties of CrN/AlN multilayer coatings were determined by using a pin-on-disc tribometer at different test conditions (humid air, dry nitrogen and distillated water).As a result of study, super-lattice CrN(200) and AlN(200) phases were obtained in multilayer CrN/AlN films. It is determined that the hardness and elastic modulus of the coatings were increased with the increasing Cr target current. As a result of wear tests of super-lattice films made in different environments, friction and wear behaviors have been changed in parallel to each other. The lowest friction coefficient and wear rates have been obtained with the highest hardness values. Friction coefficients and wear rates for the dry nitrogen, humid air and pure water environments have been obtained to decrease respectively.
Benzer Tezler
- Novel approaches for protection of light metals under various wear conditions via micro arc oxidation process
Hafif metallerin mikro ark oksidasyon yöntemiyle farklı aşınma şartlarında korunmasına yönelik yenilikçi yaklaşımlar
FAİZ MUHAFFEL
Doktora
İngilizce
2021
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Al12Si matrisli SiCp takviyeli kompozit kaplamaların soğuk gaz dinamik püskürtme yöntemi ile üretilmesi ve sulu ortamdaki tribolojik davranışının incelenmesi
Production of Al12Si matrix with SiCp reinforced composite coatings by cold gas dynamic spray coating method and investigation of tribological behaviour of the coatings in water
ÖZDE DEPREM
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Dişli çark malzemelerinin aşınma karakteristiklerinin incelenmesi
Investigation of wear characteristics of gear materials
MURAT EŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiKonstrüksiyon ve İmalat Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MELİH BELEVİ
- Surface modification of stellite hardfacings by post surface melting processes
Stellite sert dolgu kaplamalar sonrası uygulanan yüzey ergitme prosesleri ile yüzey modifikasyonu
ALI ABDUL MUNIM ALI ALHATTAB
Doktora
İngilizce
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEVAT FAHİR ARISOY
- PEO ve PVD yöntemi ile büyütülen katı yağlayıcı kaplamaların tribolojik ve tribokorozyon davranışlarının araştırılması
Investigation of tribological and tribokorosion behavior of solid lubricant coatings growed with PEO and PVD methods
REZA MATIN
Doktora
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAŞAR TOTİK
DOÇ. DR. EBRU EMİNE ŞÜKÜROĞLU