Termoreaktif difüzyon tekniği ile kaplanmış nitrasyon çeliğinin mekanik özelliklerinin araştırılması
Investigation of mechanical properties of nitriding steel coated with thermoreactive diffusion technique
- Tez No: 690491
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA ULUTAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 122
Özet
Bu çalışmada imalat sanayinde yaygın olarak kullanılan DIN 31CrMoV9 nitrasyon çeliğinin yüzeyinde termoreaktif difüzyon (TRD) yöntemi kullanılarak TiN ve NbN kaplama tabakalarının üretilmesi araştırılmıştır. Birinci aşamada hazırlanan numuneler 450°C de ve 12 saat süre ile plazma nitrürleme işlemine tabi tutulmuşlardır. İkinci aşamada ise plazma nitrürlenmiş numuneler farklı sıcaklık (850°C, 950°C, 1050°C) ve farklı sürelerde (2, 4, 6 saat) ferro-titanyum tozu, alümina, amonyum klorür ve naftalin ile ferro-niyobyum tozu, alümina, amonyum klorür ve naftalinden oluşan ortamda TRD tekniği ile kaplanmışlardır. Mikroyapı analizleri optik mikroskop, taramalı elektron mikroskobu (SEM), ve enerji dağılımlı X ışını spektroskopisi (EDS) teknikleri kullanılarak yapılmıştır. Faz analizlerinde X- şını difraksiyonu (XRD) tekniğinden yararlanılmıştır. Farklı sıcaklık ve sürelerde elde edilen nitrür tabakaları sayesinde nitrasyon çeliğinin yüzey özellikleri geliştirilmiştir. Termoreaktif difüzyon öncesi uygulanan plazma nitrasyon sağlanmıştır. NbN ve TiN kaplamalar oluşturularak yüzey özellikleri geliştirilen numunelerde gerek altlık malzemeye gerekse sadece plazma nitrasyon uygulanmış numuneye göre daha yüksek sertlik değerleri ve daha iyi aşınma davranışları elde edilmiştir. Plazma nitrasyon tekniği kullanılarak altlık malzemeye göre 2 kat daha yüksek sertlik edilmiştir. TRD işlemi ile elde edilen TiN ve NbN kaplamalar ile 4 ila 7 kata kadar daha sert yapılar elde edilmiştir. Bu numuneler arasında aşınma direnci bakımından en düşük sürtünme katsayısı (0,13) ve en düşük aşınma oranına (0,87 x 10-6 mm3/Nm) TiN kaplamalarda ulaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, it was examined to obtain TiN and NbN layers by using TRD method on DIN 31CrMoV9 nitriding steel material surface, which is widely used in manufacturing industry. This study includes two steps. At first step, the samples prepared were subjected to plasma nitriding at 450°C for 12 hours. At second step, pre-nitrided samples were coated by using TRD technique in an environment consisting of ferro-titanium powders, alumina, ammonium chloride, naphthalene and in an environment consisting of ferro-niobium powders, alumina, ammonium chloride, naphthalene at different temperatures for different times respectively. The microstructures analysis were performed by optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS) and phase analysis were carried out by X-ray diffraction (XRD). The surface properties of nitriding steel have been improved by the way nitride layer, which were formed at different temperatures and times. By using plasma nitration applied before TRD, the hardness gradient from the substrate material to surface was created. Higher hardness values and better wear behaviors were obtained, compared with the samples, which surface properties improved by forming NbN and TiN coating to substrate material and material plasma nitrided. By using plasma nitration technique, it was achieved that up to 2 times higher hardness was obtained than the substrate material. With the TiN and NbN coatings formed by TRD process, 4 to 7 times harder structures were obtained. Among these samples, the lowest friction coefficient and the lowest wear rate were achieved in TiN coatings in terms of wear resistance.
Benzer Tezler
- Termo-reaktif difüzyon tekniği ile çeliklerin NBN kaplanması ve özelliklerinin araştırılması
Investigation of NBN coating and properties of steels by thermo-reactive diffusion technique
DİLARA NACAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞADUMAN ŞEN
- Termo-reaktif difüzyon (TRD)yöntemi ile çeliklerin Nb-Al-N kaplanması
Coating of steels with Nb-Al-N by thermo reactive diffusion (TRD) process
ERAY ABAKAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR ŞEN
- Termoreaktif difüzyon tekniği ile borlanmış WC-Co esaslı kesici takımların karekterizasyonu ve aşınma davranışının incelenmesi
The charecterization and wear behaviour of WC-Co based materials boronized within molten salt bath
ÖMER ORUÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SAKIP KÖKSAL
- Küresel grafitli dökme demirin yüzeyinde oluşturulan titanyum karbür kaplamaların aşınma ve korozyon davranışlarının incelenmesi
Wear and corrosion behavior of titanium carbide coatings grown on the surface of ductile iron
BETÜL SOYLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji Mühendisliğiİskenderun Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ GÜNEN
DR. ÖZGÜR KARAKAŞ
- Termoreaktif difüzyon yöntemleri ile AISI 1050 çeliğine krom karbür kaplanması
Chromium carbide coating on ASI 1050 steel by thermo-reactive diffusion methods
TARIK BUĞRA DEMİRKIRAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CELAL KURŞUN