Geri Dön

1040 çeliğinin farklı veri döngülerinde akımlı nikel fosfor kaplanması ve aşınma sonuçlarının karşılaştırılması

The electrodeposition of nickel posphorus on 1040 steel in different data cycles and comparison of wear results

  1. Tez No: 860741
  2. Yazar: ATAKAN ÖNDÜÇ
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA AKÇİL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: AISI 1040, Akımlı Kaplama, Nikel Kaplama, Aşınma Testi, XRD, SEM, AISI 1040, Electroplating, Nickel Plating, Wear Test, XRD, SEM
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 64

Özet

Özellikle sanayi sektöründeki gelişmelerle ortaya çıkan çelik, birçok alanda kullanılması ve kolayca ulaşılabilir olması sebebiyle hem ekonomik anlamda hem de teknolojik anlamda birçok yeniliğe imza atmıştır. En basit tanımıyla demir (Fe) ve karbonun (C) birleşmesiyle oluşan bir alaşımdır. Bileşiminde %0,2-%2,1 oranlarında karbon bulunan ve demirle karbonun karışmasından elde edilen çelik malzemeler içerisindeki C seviyesine göre gruplandırılırlar. 1040 çeliği (AISI C45) piyasada karbon çeliği olarak da adlandırılmaktadır. İçerisinde düşük miktarlarda mangan, silisyum, kükürt ve fosfor gibi elementleri bulundurun 1040 çeliği %0.37 – 0.44 arası karbon içermektedir. Kullanım alanları oldukça yaygın olan 1040 çeliğinin mevcut özelliklerini korumak ve daha da iyileştirmesini sağlamak amacıyla yüzeylerine kaplama işlemi yapılmaktadır. Bu çalışmada 1040 çeliğinin yüzeyine farklı iş çevrimlerinde (data cycle) sabit akımda akımlı nikel fosfor kaplama yapılmıştır. Malzemelerin dayanıklılığını arttırmak için yüzey kaplama işlemleri oldukça önemli bir yer kaplamaktadır. Mevcut özelliklerini korumak ve çeşitli uygulamalarda performanslarını arttırmak amacıyla birçok parçada kaplama işlemlerine başvurulmaktadır. Malzeme kaplama işlemlerini daha da ileri seviyelere taşıyabilmek adına mühendislik, kimya ve malzeme bilimcileri bir araya gelmiş ve mevcut durumu daha iyi bir noktaya taşıyabilmek adına aktif bir şekilde çalışmaktadır. Kaplanacak malzeme metal, cam, plastik veya seramik gibi farklı malzeme grupları olabilir. Bu durumda kaplama yöntemleri farklılık göstermektedir. Malzemeyi kaplarken hangi amaca hizmet ettiğini bilmekte olmazsa olmaz durumlardan bir tanesidir. Malzemede istenilen görsel iyileştirmemi, korozyon direnci mi, elektriksel özellik kazandırmak mı yoksa aşınma direnci kazandırmak mı gibi sorularına cevap verildikten sonra kaplama yöntemi seçilmelidir. Bu çalışmada 1040 çeliğinin aşınma ve sertlik değerlerini daha da iyileştirmek adına Nikel ve Fosfor elementlerini kullanarak akımlı Ni-P kaplaması gerçekleştirilmiştir. Uygun ortamda kaplama işlemi yapıltıktan sonra sonuçları kıyaslanmış ve gerekli yorumlar yapılmıştır. Kaplamaların yüzey görüntüleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile kimyasal bileşimi X-Işını Kırınımı (XRD) ve Enerji Dağılım Spektroskopisi (EDS) yöntemiyle belirlenmiştir. Kaplamaların sertliklerini karşılaştırmak için mikros sertlik yöntemiyle sertlikleri ölçülmüştür. Kaplamaların aşınmaları kuru ortamda, oda sıcaklığında ball on disk yöntemiyle yapılmıştır. Dört farklı çevrimi kullanılarak üretilen dört kaplama içerisinde en yüksek sertlik değerleri 3 iş çevrimindeki kaplamada ölçülmüştür. Yine bu kaplamaların aşınma testlerinde en düşük sürtünme katsayısı ve aşınma oranı 1 iş çevrimindeki kaplamada görülmüştür.

Özet (Çeviri)

Steel, which emerged especially with the developments in the industrial sector, has made many innovations both economically and technologically, as it is used in many areas and is easily accessible. In its simplest definition, it is an alloy formed by the combination of iron (Fe) and carbon (C). Steel materials, which have 0.2%-2.1% carbon in their composition and are obtained from the mixture of iron and carbon, are grouped according to the C level in them. 1040 steel (AISI C45), commonly known as carbon steel, comprises minimal quantities of elements such as manganese, silicon, sulfur, and phosphorus, typically containing carbon within the range of 0.37% to 0.44%. Surface plating is applied to 1040 steel, widely used across various domains, to preserve and further improve its existing properties. This study involved the application of a consistent nickel-phosphorus plating on the surface of 1040 steel using different data cycle. Surface coating processes occupy a very important place in order to increase the durability of materials. Coating processes are used in many parts in order to maintain their current properties and improve their performance in various applications. In order to further advance material coating processes, engineering, chemistry and materials scientists have come together and are actively working to improve the current situation.The material to be coated can be different material groups such as metal, glass, plastic or ceramic. In this case, coating methods differ. It is one of the indispensable situations to know what purpose it serves when coating the material. The coating method should be selected after answering the questions such as visual improvement, corrosion resistance, electrical properties or wear resistance. In this study, Ni-P coating was carried out using Nickel and Phosphorus elements to further improve the wear and hardness values of 1040 steel. After the coating process was carried out in the appropriate environment, the results were compared and the necessary comments were made. Surface images of the platings were analyzed using Scanning Electron Microscopy (SEM), and their chemical composition was determined through X-ray Diffraction (XRD) and Energy Dispersive Spectroscopy (EDS). To compare the hardness of the platings, microhardness measurements were employed. Wear testing of the platings was performed under dry conditions at room temperature using the ball-on-disk method. The plating produced in the third cycle exhibited the highest hardness values among the four platings developed in different cycles. In the wear tests, the plating from the first data cycle displayed the lowest coefficient of friction and wear rate.

Benzer Tezler

  1. Bir delme dinamometresi tasarım ve imalatı ile HSS-1040 malzeme çiftinde ilerleme kuvveti ve döndürme momentinin analizi

    Investigation of thrust force and torque couple of tool-workpiece (HSS-Ç1040) by the design and manufacturing of drilling dynamometer

    AHMET SOYLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Makine MühendisliğiSelçuk Üniversitesi

    Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HACI SAĞLAM

  2. TIG ergitme yöntemi kullanılarak AISI 1040 orta karbonlu çelik yüzeyinin grafit takviyeli ferro ti ile kaplanabilirliğinin incelenmesi

    Investigation of coating surface of AISI 1040 medium carbon steel with graphite reinforced ferro ti using tig melting methodd

    SERKAN GÖK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Mühendislik BilimleriBatman Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSA KILIÇ

  3. Yüzeyi toz alev püskütme yöntemi ile kaplanan (WC, B4C, B4C - NiCrBSi) AISI 1040 çeliğinin aşınma mekanizmalarının deneysel olarak incelenmesi

    Experimental investigation of coatings? (WC, B4C, B4C - NiCrBSi) AISI wear mechanisms coated on AISI 1040 steel by powder flame spraying method

    MUSTAFA KAHRAMAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Makine MühendisliğiEge Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RASİM İPEK

  4. Borlama işleminin çeliklerin yüzey kalitesi ve aşınma davranışına etkisinin incelenmesi

    The effect of boronizing process to the steels surface quality and wear behavior

    TARKAN AYTER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    Makine MühendisliğiCelal Bayar Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. SALİM ŞAHİN

  5. Soğuk çekme işleminde redüksiyon oranı ve ısıl işlemin çeliklerin mikroyapı ve mekanik özelliklerine olan etkisinin incelenmesi

    Investigation of the of the effect of reduction ratio and heat treatment on the microstructure and mechanical properties of steels via cold drawing process

    YÜCEL YILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Metalurji MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ YASİN AKGÜL