Bulk amorphous steel as a coating material: Hardfacing application
İri hacimli camsı çeliklerin kaplama malzemesi olarak kullanılması: Sert kaplama uygulaması
- Tez No: 515099
- Danışmanlar: PROF. DR. MAHMUT VEDAT AKDENİZ, PROF. DR. AMDULLA O. MEKHRABOV
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 123
Özet
Endüstriyel uygulamalarda kullanılan yüzey modifikasyon teknikleri, aşınma problemi ile karşılaşan bileşenlerin daha iyi servis ömrüne erişmeleri için tercih edilmektedir. Pratikte, aşınmış bileşenlerin ya reddedilmesi ya da sadece yüzeyin aşınmaya karşı dayanıklılığını geliştirmekle kalmayıp, aynı zamanda daha yüksek sıcaklıkta korozyon ve oksidasyon problemlerine karşı korunmasına yardımcı olan çeşitli yüzey işleme uygulamaları kullanılarak yeniden yapılması gerekmektedir. Bu endüstriyel kaplama ve yüzey işleme uygulamaları arasında, sert kaplama, baz/esas metallerinin yüzey özelliklerini sınıflandırmak için kaynak ile uygulanan daha geleneksel bir yüzey işleme tekniğidir. Bu kaplama uygulamasında, yeni bir yüzey tabakasının üretimi, bir alaşımın, nispeten ucuz bir konvansiyonel baz/esas metalin yüzeyi üzerine homojen olarak kaynak yöntemi ile biriktirilmesiyle, darbe ve aşınma direnci yeteneği, erozyon ve korozyon direnci veya bu faktörlerin herhangi bir entegrasyonu gibi özelliklere sahip kalıcı bir yüzey tabakasının elde edilmesi ile gerçekleştirilecektir. Bu nedenle, kaplama alaşımları, yüksek sertlik, talep edilen aşınma direnci/tribolojik özellikler, çok özel korozyon ve ısı direnci gibi uygun özelliklere sahip olmalıdır. Bunun yanı sıra, İri Hacimli Camsı Çelikler (İHCÇ'ler), kristal yapıları ile karşılaştırıldığında üstün mekanik ve fiziksel özelliklerinden ötürü umut verici bir gelecek vaat etmektedirler. İHCÇ'ler, amorf doğaları nedeniyle çok yüksek sertlik, Young modülü, aşınma ve korozyon direnci gösterirler. İHCÇ'ler, tane sınırları ve dislokasyon gibi herhangi bir kristalografik kusurdan yoksun oldukları için daha iyi korozyon direnci ve mekanik özellikler sağlarlar. Bu benzersiz özellikler İHCÇ'leri kaplama uygulamaları için potansiyel bir aday haline getirmektedir. Bu açıdan tezin amacı, endüstriyel kaplama ve yüzey işleme uygulamalarında kullanılacak olan geleneksel kaplama malzemelerinin yerine İHCÇ'e dayalı yeni bir alternatif kaplama malzemesinin geliştirilmesi ve kullanılmasıdır. Bu uygulama için İHCÇ'ler, NOVALAB'ın teorik yaklaşımından türetilen demir esaslı metalik camların cam şekillendirme kabiliyetini arttırmak için kontrollü atmosfer altında eritilmesiyle, dökme demir parçaları kullanılarak yeniden sentezlenmiştir. Emme döküm tekniği, 3 mm çapında İHCÇ çubuğunun doğrudan üretimi için kullanılmış, daha sonra bu çubuk TIG kaynak işleminde dolgu malzemesi olarak kullanılmıştır. Sert kaplama uygulaması, nispeten ucuz düşük / orta karbonlu çelik (S275) ve paslanmaz (304) çelik yüzeylere uygulanmıştır. Kaplama kalitesi, tutarlılığı ve uygunluğu iki farklı soğutma ortamında incelenmiştir. Yüksek cam şekillendirme kabiliyeti sayesinde, İHCÇ kaplama malzemesi amorf yapısını koruduğu için aşırı yüksek sertlik sonuçları (esas metalden 3-4 kat daha yüksek) ve çeşitli aşırı aşındırıcı ortamlarda iyi bir aşınma ve korozyon direnci gösterdiği gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In the industrial applications, surface modification/treatment techniques give preference to reach the better service life for components which encounter the problem of wear. In practice, worn components either have to be rejected or rebuilt by employing various surface treatment applications which actually do not only improve the wear resistant of the surface, but also it helps preserve against corrosion and oxidation problems at higher temperature. Among these industrial coating & surface treatment applications, hardfacing is a more conventional surface treatment technique, which is implemented by welding, to grade up the surface specialty of the base/substrate metals. In this coating application, the production of a new surface layer will be accomplished by homogeneous deposition of an alloy onto the surface of a relatively cheap conventional base/substrate metal by welding so as to obtain an enduring surface layer which has impact and wear resistance ability, erosion and corrosion resistance or any integration of these factors. Hence, the coating alloys should have some desired properties correspondingly, such as high hardness, demanded abrasion resistance/tribological properties, specific corrosion and heat resistance. On the other hand, bulk amorphous steels (BASs) have promising future due to their superior mechanical and physical properties compared with their crystalline states. BASs display very high hardness, Young's modulus, wear and corrosion resistance due to their amorphous nature. This nature of the BAS is lack of any crystallographic defects such as grain boundaries and dislocations which provides better corrosion resistance and mechanical properties. These unique characteristics make the BASs a potential candidate for coating applications. In this respect, the purpose of the thesis is to develop and make use of a new alternative coating material based on BAS in place of traditional coating materials which will be utilized in industrial coating and surface treatment implementations by hardfacing. For this application, the BASs were re-synthesized from cast iron scraps, which was derived from NOVALAB's theoretical approach in order to improve the glass forming ability of iron-based metallic glasses, by arc melting under controlled atmosphere. Suction casting technique has been employed for the direct production of 3 mm in diameter BAS rod, subsequently utilized as a filler material in TIG welding process. Hardfacing application was applied on relatively cheap low/medium carbon steel (S275) and stainless (304) steel substrates. Coating quality, its coherency and conformity were examined in two different cooling environments. It was observed that owing to high bulk glass forming ability (BGFA), BAS coating material preserved their amorphous structure with extreme high hardness, 3-4 times higher than the substrate metal and displayed good wear/abrasion and corrosion resistance in various extreme environments.
Benzer Tezler
- Katodik ark plazma işlemi ile Al-Cu-Fe üçlü bileşiklerinin elde edilmesi
Production of ternary Al-Cu-Fe compounds with cathodic arc plasma treatment
SEDA ARPACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN
- Gözenekli destekler üzerinde zeolit kaplamaların hazırlanması ve karakterizasyonu
The Preparation and characterization of zeolite a coatings on prous support
FİLİZ ÖMEROĞLU
- Molibden katkılı elmas-benzeri karbon filmlerin üretimi, karakterizasyonu ve tribolojik özellikleri
Production, characterization and tribological properties of molybdenum doped diamond-like carbon films
EMRE ALP
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. KÜRŞAT KAZMANLI
- Güç transformatörlerinin optimum tasarımına yönelik çalışmaların incelenmesi
Başlık çevirisi yok
LEVENT CAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURDAN GÜZELBEYOĞLU
- AL7Sİ-xB4C VE AL7Sİ-xZrB2 (x= %5, %10 VE %15)kompozitlerinin mekanik alaşımlama ve sinterleme süreçlerinin incelenmesi ve karakterizasyon çalışmaları
Development and characterization of AL7SI-xB4C AND AL7SI-xZRB2 (x= 5 wt.%, 10 wt.% AND 15 wt.%) composites via mechanical alloying and sintering
BERNA KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU