Aluminyum ekstrüzyonunda kalıp malzemesi olarak kullanılan sıcak iş takım çeliklerinin yüzey işlemleri ve tribolojik karakterizasyonu
Surface treatment processes and tribological characterization of hot work tool steels used as die material in aluminum extrusion
- Tez No: 372697
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. ŞEYDA POLAT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Aşınma, Isıl İşlem, Sıcak İş Takım Çelikleri, Yüzey İşlemleri, Heat Treatment, Hot Work Tool Steels, Surface Treatment, Wear
- Yıl: 2014
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 165
Özet
Sıcak iş takım çelikleri genellikle enjeksiyon, ekstrüzyon ve dövme gibi yüksek sıcaklık proseslerinde kalıp malzemesi olarak kullanılmaktadır. Çalışma koşullarında yüksek termomekanik ve tribolojik gerilmelere maruz kalan kalıplarda, aşınma, plastik şekil değiştirme ve termal yorulma gibi hasarlar meydana gelir. Hasarların önlenebilmesi için sıcak iş takım çeliklerinde alaşım kompozisyonu, ısıl işlem ve yüzey işlemleri önemli parametreleri oluşturmaktadır. İyi tasarlanmış alaşım kompozisyonuna sahip sıcak iş takım çelikleri çalışma sıcaklıklarında mekanik özelliklerini korurken, kalıp yüzeylerine uygulanan yüzey işlemleri sayesinde şekillenen metalin aşındırıcı etkisine karşı korunurlar. Çalışma kapsamında, konvansiyonel olarak ısıl işlem uygulanmış farklı alaşım kompozisyonlarına sahip sıcak iş takım çeliklerinin yüzey işlemleri ile aşınma davranışlarının geliştirilmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla farklı alaşım kompozisyonlarına sahip DIN 1.2343, DIN 1.2367 ve DIN 1.2999 sıcak iş takım çelikleri seçilmiştir. Çeliklere öncelikle konvansiyonel olarak ısıl işlem uygulanmış ve ardından seçili numunelere nitrasyon ve fiziksel buhar biriktirme yöntemi ile CrN, AlTiN tek kaplamalar ve CrN/AlTiN çift kaplamalar uygulanmıştır. Uygulanan işlemlerin ardından numunelerin aşınma davranışları oda sıcaklığında ve yüksek sıcaklıkta incelenmiştir. Oda sıcaklığında yapılan aşınma testlerinde çelik ve seramik aşındırıcılar kullanılmıştır. AA6080 alaşımının ekstrüzyon koşullarında, çelik yüzeylerinin davranışlarını belirlemek amacıyla, testler 450 °C'de AA6080 alaşımına karşı gerçekleştirilmiştir. Aşınma testleri sonrasında aşınma yüzeyleri profilometre, ışık mikroskopu, taramalı elektron mikroskopu ve enerji dağılım spektrometresi ile karakterize edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Hot work tool steels are used as die materials in high temperature forming processes like injection, extrusion and forging. Failures like wear, plastic deformation and thermal fatigue occur in the dies that are exposed to thermomechanical and tribological stresses under working conditions. Alloy composition, heat and surface treatment processes are important parameters for the prevention of such failures in hot work tool steels. While a well designed alloy composition protects their mechanical properties at high working temperatures, surface treatments applied on the die surfaces protects them against wear during metal forming. In this study, it is aimed to improve the wear behavior of conventionally heat treated hot work tool steels, by applying various surface treatment processes. DIN 1.2343, DIN 1.2367 and 1.2999 hot work tool steels having different alloy compositions were chosen for this purpose. Conventional heat treatment processes were applied to the steels first and then surface treatment processes were applied to the selected samples, like nitriding and CrN, AlTiN single coatings, CrN/AlTiN duplex coatings by physical vapor deposition. Wear behavior of the samples were investigated at room temperature and elevated temperature, after these treatments. Steel and ceramic counterpart materials were used for the wear tests performed at room temperature. High temperature wear tests, on the other hand, were performed at 450 °C against AA6080 alloy, in order to simulate the conditions in aluminum extrusion and to evaluate the performance of die material. Worn surfaces were characterized after the tests using profilometer, light microscope, scanning electron microscope and energy dispersive spectrometer.
Benzer Tezler
- Alüminyumun ekstrüzyonunda kullanılan sıcak iş takım çeliğinin bor-nitrür ile kaplanması
Boron – nitride coating of hot work tool steel used in aluminum extrusion
YAŞAR AKÇA
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET KARAASLAN
- Sıfır altı ısıl işlem ile ekstrüzyon kalıplarının ısıl işlem süreçlerinin kısaltılması ve PVD kaplama ile kalıp ömrünün uzatılması
Shortening of heat treatment processes of extrusion dies by using cryogenic heat treatment and extending the extrusion die life with PVD coating
MAZHAR ÜMİT BÜYÜKFIRAT
Doktora
Türkçe
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CÜNEYT ARSLAN
- Alüminyum ekstrüzyon kalıp tasarımındaki kanal giriş formunun akış hızına etkilerinin simülasyon programı ile araştırılması
Investigation of effects of form of channel entrance to flow velocity in the design of aluminium extrusion die with simulaton programs
GÜVEN SEYFİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Makine MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF.DR. AHMET AKDEMİR
- Dişli benzeri parçaların ileri ekstrüzyonunda teorik kuvvet analizi
Theoretical load analysis of direct extrusion of clover sections
ÖNDER AYER
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Makine MühendisliğiTrakya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. TAHİR ALTINBALIK
- The effect of pressure intensity and duration on the residual stresses induced by backward-forward extrusion of polygonal rods and tubes
Basınç yoğunluğu ve süresinin poligonal çubuklar ve tüplerin geri-ileri ekstrüzyonuyla şekillendirmesinde artık gerilimler üzerindeki etkisi
BAN BAKIR AL-AMER
Doktora
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiTürk Hava Kurumu ÜniversitesiMakine ve Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇETİN KARATAŞ
DR. ÖĞR. ÜYESİ FARUK MERT