Fe-esaslı sert kaplamaların 1.2714 takım çeliğinin mikroyapı ve aşınma özelliklerinin araştırılması
Investigation of microstructure and wear properties of 1.2714 tool steel of Fe-based hard coatings
- Tez No: 465150
- Danışmanlar: PROF. DR. NURŞEN SAKLAKOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Celal Bayar Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 106
Özet
Sert dolgu kaynağı, birçok üretim sektöründe kullanılan bir yöntemdir. Gıda sektöründen ziraata, madencilikten kimya sektörüne kadar geniş yelpazede uygulamaları mevcuttur. Sert dolgu kaynağı yöntemiyle düşük maliyet ile malzeme özellikleri iyileştirilebilir. Bu yöntem özellikle dövme sektörünün bir kolu olan sıcak dövme kalıplarında, deforme olmuş bölgelerin tadilatında veya deforme olabilecek bölgelerin işlemden önce özelliklerinin iyileştirilmesinde kullanılır. Bu kaplama ile kalıp çeliklerinin servis ömrü uzatılabilir. Karbon çelikleri gibi ekonomik olarak elverişli temel malzemeler üzerine, sert kaplama alaşımının döküm veya kaynak yardımı ile kaplama yapılması özellikle aşınma direncini önemli ölçüde geliştirmektedir. Bu çalışmada 4 farklı elektrot kullanılarak gazaltı ark kaynağı yöntemi ile DIN 1.2714 kalıp çeliğine kaplama yapılmıştır. Gazaltı ark kaynağı ile sert dolgu kaynağı Ar-CO2-O2 gaz karışımı ile oluşturulan koruyucu atmosferde sabit akış hızında gerçekleştirilmiştir. Kaynak işlemi sonrası 4 farklı kaplama için numuneler elde edilmiştir. Kaplamaların sertlik, mikroyapı, XRD ve aşınma direnci incelenmiştir. Mikroyapı incelemeleri hem optik mikroskop (OM) hem de taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Aşınma testleri ball-on-disc tipi tribometre de gerçekleştirilmiştir. Faz analizleri ve bazı mekanik özellikleri JMatPro programı kullanılarak analiz edilmiştir. Mikroyapı ve XRD analizleri incelendiğinde kaplamalarda karbürlerin varlığı tespit edilmiştir. Yapılan sertlik incelemeleri sonucunda 1 numaralı kaplama dışında bütün kaplamaların sertliklerinin 1.2714 sıcak iş takım çeliğinden daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Sertlik değerlerinin kaplamalarda bulunan alaşım elementleriyle ilgili olduğu, karbür yapıcı elementlerin bulunduğu kaplamaların oluşturdukları karbürlerin sertlik değerlerine göre sertliklerde artış meydana geldiği belirlenmiştir. Aşınma deneyi sonrası elde edilen sonuçlar incelendiğinde en yüksek sertliğe sahip 2 numaralı kaplamanın aşınma oranı en düşük çıkmıştır. Kaplama yapılan takım çeliği ile kaplamalar arasında sağlam bir bağ ile birleşme oluşmuştur. Bunun dışında yapılan kaplamaların mikroyapı fotoğrafları incelendiğinde geçiş bölgesinde porozite oluşumu gözlemlenmiştir. Sert kaplamalarda aşınma mekanizması abrazif aşınma olarak belirlenmiştir. Aşınma sonrası yapılan EDS analizleri incelendiğinde kaplamaların adhezyon aşınma mekanizmasına da maruz kaldıkları belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Hardfacing is a method used in many manufacturing industries. There are applications from food to farming, ranging from mining to chemistry. Material properties can be improved at low cost by hard filler method. This method is particularly used in hot forging dies, which are a branch of the forging industry, to improve the properties of the deformed regions or the regions that may be deformed prior to processing. With this coating, the service life of die steels can be extended. Casting or welding with a hard coating alloy on an economically suitable base material such as carbon steels significantly improves wear resistance in particular. In this study, 4 different electrodes were welded to the DIN 1.2714 die steel using gas metal arc welding method. Hardfacing by arc welding shielded gas source of AR-CO2-O2 gas mixture with the protective atmosphere that is created at a constant flow rate was carried out. After welding, samples were obtained for 4 different coatings. The hardness, microstructure, XRD and wear resistance of the coatings were investigated. Microstructure studies were performed using both optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM). Wear tests were also performed on a ball-on-disc tribometer. Phase analyzes and some mechanical properties were analyzed using the JMatPro program.When microstructure and XRD analyzes were examined, the presence of carbides in the coatings was determined. As a result of the hardness tests carried out, it was determined that the hardnesses of all coatings were higher than the hot work tool steel of 1.2714 except the coating No. 1. It has been determined that the hardness values are related to the alloying elements present in the coatings, and the hardnesses of the carbides formed by the coatings of the carbide forming elements are increased according to the hardness values of the carbides. When the results obtained after the wear test are examined, the wear rate of the No. 2 coating with the highest hardness is lowest. The combination of 1.2714 steel plated with coatings and a solid bond between the coatings formed. When the microstructure photographs of the coatings made outside were examined, porosity formation in the transition zone was observed. The abrasion mechanism in hard coatings is determined as abrasive wear. When the EDS analyzes on post-abrasion samples were examined, it was determined that the coatings were also exposed to the adhesion wear mechanism.
Benzer Tezler
- Fe-Cr-M-(C, B) esaslı sert kaplamaların çelik yüzeyinde TIG kaynak yöntemi ile oluşturulması ve özelliklerinin incelenmesi
Formation of Fe-Cr-M- (C, B) based hard coatings on the steel surface by TIG welding method and investigation of the properties
YUSUF GÖL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BÜLENT KILINÇ
- High temperature wear performance of alloyed and carbide reinforced stellite 12 coatings
Alaşımlandırılmış ve karbür takviyeli stellite 12 kaplamaların yüksek sıcaklıkta aşınma davranışı
AMIR MOTALLEBZADEH
Doktora
İngilizce
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
DOÇ. DR. ERDEM ATAR
- AISI 304l paslanmaz çeliğin KRTD-BOR yöntemi ile borlanması
Boriding of AISI 304l stainless steel with KRTD-BOR method
MERVE SERT
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERVET İBRAHİM TİMUR
- An investigation on enhancement in wear resistance of hardfacings
Sert dolgu kaplamaların aşınma direncini artırmaya yönelik bir araştırma
SHAIKH ASAD ALI DILAWARY
Doktora
İngilizce
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Fe-Mo-B esaslı sert dolgu elektrotların üretimi ve özelliklerinin incelenmesi
Production of Fe-Mo-B based hardfacing electrodes and investigation of their properties
GİZEM NUR KURHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR ŞEN