Geri Dön

X38CrMoV5-3 sıcak iş takım çeliğinde yüzey işlem uygulamaları ve aşınma davranışının incelenmesi

Surface treatment applications and investigation of wear behavior of X38CrMoV5-3 hot work tool steel

  1. Tez No: 895096
  2. Yazar: AHMET YILDIZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ŞABAN HAKAN ATAPEK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 110

Özet

Bu çalışmada, X38CrMoV5-3 kalite sıcak iş takım çeliği öncelikle 1010 °C sıcaklıkta 20 dakika östenitleştirilmiş, havada soğutulmuş ve 580 °C sıcaklıkta üç kez 2 saat boyunca temperlenmiştir. Böylece temper martenzitik matriks içeren bir çelik yapısı elde edilmiştir. Isıl işlemi takiben bilyalı dövülmüş yüzeyler üzerine nitrokarbürizasyon ve nitrasyon ve oksidasyon işlemleri uygulanmıştır. Yüzey faz analiz çalışmaları proses gereği karbonitrürlerin ve oksitlerin oluştuğuna işaret etmiştir. Kesitte yapılan metalurjik analizler ise (i) nitrokarbürizasyon işlemi sonrası yüzeyden merkeze ~ 8 µm kalınlığında azot ve karbonca zengin tabakanın oluştuğunu ve difüzyon tabaka derinliğinin ~ 120 µm derinlikte olduğunu, (ii) nitrasyon işlemi ile beyaz tabaka oluşturulmaksızın ~ 20 µm derinliğinde bir difüzyon tabakasının var olduğunu ve (iii) bu tabaka üzerinde oksidasyon ile ~ 2 µm kalınlığında demirce zengin bir oksit tabakasının oluştuğunu göstermiştir. Mekanik karakterizasyon çalışmaları nitrokarbürizasyon ve nitrasyon ve oksidasyon işlemleri sonrası yüzey sertliklerinin sırası ile 1100±142 HV10 ve 810±22 HV10 sertlik değerlerinden olduğunu göstermiştir. Oda sıcaklığı ve yüksek sıcaklığı aşınma testleri ısıl işlem uygulanmış çelik matriksine (565±19.8 HV10) göre daha sert yüzeylerin oluşturulması halinde aşınma direncinin arttırabildiğini ve uygulanan yüzey işlemlerinden nirokarbürizasyon işleminin nitrasyon ve oksidasyon işlemine kıyasla daha yüksek aşınma direnci sağladığını ortaya koymuştur.

Özet (Çeviri)

In this study, X38CrMoV5-3 grade hot work tool steel is first austenitized at 1010 °C for 20 min, cooled in air and tempered at 580 °C three times for 2 h. Thus, a steel microstructure containing a tempered martensitic matrix is obtained. Following the heat treatment, nitrocarburising and nitriding and oxidation processes are applied on the shot peened surfaces. Surface phase analysis studies are shown that carbonitrides and oxides are formed due to the applied processes. Metallurgical analyzes performed on the cross sections show that (i) after the nitrocarburising process, a nitrogen and carbon-rich layer with a thickness of ~ 8 µm and the diffusion layer depth of ~ 120 µm are formed from the surface to the center, (ii) a diffusion layer with a depth of ~ 20 µm is formed without the formation of a white layer by the nitriding process and (iii) an iron-rich oxide layer with a thickness of ~ 2 µm is formed on this layer by oxidation. Mechanical characterization studies are shown that the surface hardness values after nitrocarburising and nitriding and oxidation processes are 1100±142 HV10 and 810±22 HV10 hardness values, respectively. Room temperature and high temperature wear tests have revealed that wear resistance can be increased if harder surfaces are formed compared to the heat-treated steel matrix (565±19.8 HV10), and that the nitrocarburising process, one of the applied surface treatments, provides higher wear resistance compared to the nitriding and oxidation process.

Benzer Tezler

  1. Çeliğin yarı-katı halde şekillendirilmesinde kullanılacak kalıpların fiziksel buhar biriktirme (FBB) yöntemiyle kaplanması

    PVD coated hot work tool steel as a tooling for thixoforming of steel

    DUYGU İŞLER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA ÜRGEN

  2. Basınçlı döküm kalıp imalatında yeni malzeme başarısızlık analizi

    New materials failure analysis in die casting mold manufacturing

    SEYEDEH MARYAM HOSSEINI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Aydın Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. SEPANTA NAİMİ

  3. İyon nitrürlenmiş H13 sıcak iş çeliğinin sıcaklık ve zaman ile sertlik değerlerinin değişimi

    The Variation of hardness values of ion nitrided H13 hot work steel with temperature and time

    HANDAN BAYCIK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. MEHMET ÇAPA

  4. Poliamid malzemelerin sürtünme ve aşınma karakteristiğine sıcaklığın etkisinin deneysel olarak incelenmesi

    Experimental analysis of the effect of temperature on the friction and wear characteristics of polyamide

    ZEYNEP PARLAR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Konstrüksiyon Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA GEDİKTAŞ