Termo-kimyasal kaplamaların TM-HSS çeliklerin sertlik ve aşınma performansına etkisi
Effect of thermo-chemical coatings on hardness and wear performance of TM-HSS steels
- Tez No: 898800
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ERDOĞAN KANCA, DOÇ. DR. ALİ GÜNEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İskenderun Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 85
Özet
Bu çalışmada, toz metalürjisi (TM) yöntemiyle üretilen 1.3377 çeliğinin 950 °C de 2 saat süre ile borlama, titanyumlama ve vanadyumlama işemine tabi tutularak, yüzeyde borür veya karbür fazları oluşturtularak, yüzey sertliklerinin artırılmasının, bu TM çeliklerin mikroyapısı ile oda sıcaklığı ve 500 °C'deki aşınma davranışlarına etkisi incelenmiştir. Oluşturulan kaplama tabakalarının karakterizasyonu Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM-EDS), X-Işınları Difraktometresi (XRD), mikrosertlik ve aşınma testi ile gerçekleştirilmiştir. 1.3377 TM çeliklerin talaşlı imalat işlemlerinde kesici uç olarak kullanım alanları göz önünde bulundurularak aşınma testleri ise oda sıcaklığı ve 500 °C'de açık hava ortamında 10 N yük ve 250m kayma mesafesinde Al2O3 bilyaya karşı gerçekleştirilmiştir. Metalografik çalışmalar borlama, titanyumlama ve vanadyumla kaplama işlemi sonunda yüzeyde sırasıyla 98±2,1 11±0,5, 13,5±0,6 µm kalınlığında ve 2566, 2037 ve 1800 HV0.05 sertliğinde ve 450-420-350 GPa elastite modülüne sahip sırasıyla kaplama tabakaları elde edilmiştir. Elde edilen kaplamalardaki baskın faz yapısı borlama, titanyumlama ve vanadyumlama için sırasıyla FeB, TiC ve VC olduğu tespit edilmiştir. Borür ve karbür fazların yüksek sertlikleri ve aşınma sırasında daha stabil oksit katmanları oluşturmaları sayesinde kaplanmış numuneler hem daha düşük sürtünme katsayısı hem de daha düşük aşınma hacim kayıpları sergilemiştir. TM 1.3377 çeliğinin oda sıcaklığında delaminasyon ve oksidasyon aşınma mekanizmalarına maruz kalmış iken 500 °C'de ise aşınma mekanizması adhesiv ve oksidasyona dönüşmüştür. Öte yandan, kaplanmış numunelerde ise aşınma mekanizmasının hem oda sıcaklığı hem de 500 °C'de adhesiv, oksidasyon ve delaminasyon şeklinde meydana geldiği tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the effect of surface hardness enhancement by boronizing, titaniumizing, and vanadizing treatments at 950 °C for 2 hours on 1.3377 steel produced by powder metallurgy (PM) method, by forming boride or carbide phases on the surface, on the microstructure and wear behavior at room temperature and 500 °C of these PM steels was investigated. Characterization of the formed coating layers was carried out by Scanning Electron Microscope (SEM-EDS), X-Ray Diffraction (XRD), microhardness, and wear tests. Wear tests considering the areas of use as cutting edges in machining processes of 1.3377 PM steels were performed against Al2O3 balls at room temperature and 500 °C in open air environment with a load of 10 N and a sliding distance of 250m. Metallographic studies revealed that coating layers with thicknesses of 98±2.1, 11±0.5, and 13.5±0.6 µm and hardness values of 2566, 2037, and 1800 HV0.05, and modulus of elasticity values of 450-420-350 GPa, respectively, were obtained after boronizing, titaniumizing, and vanadizing processes. The dominant phase structures in the obtained coatings were determined as FeB, TiC, and VC for boronizing, titaniumizing, and vanadizing, respectively. Due to the high hardness of boride and carbide phases and the formation of more stable oxide layers during wear, the coated samples exhibited lower friction coefficients and lower wear volume losses. While the wear mechanism of PM 1.3377 steel involved delamination and oxidation at room temperature, it turned into adhesive and oxidative wear mechanisms at 500 °C. On the other hand, it was observed that the wear mechanism in the coated samples occurred as adhesive, oxidative, and delamination both at room temperature and 500 °C.
Benzer Tezler
- 7075 alüminyum alaşımı üzerinde oluşturulan mikro ark oksidasyon kaplamaların aşınma ve korozyon dayanımına zirkonya partikül takviyesinin etkisi
Effect of zirconia particle addition on wear and corrosion resistance of micro arc oxidation coatings fabricated on 7075 aluminum alloy
NURHAN ERK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Catalyzing the inverse vulcanization reaction via 1,3-benzoxazines
Ters vulkanizasyon tepkimesinin 1,3-benzoksazinlerle katalizlenmesi
AHMAD SHAFIZADA
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BARIŞ KIŞKAN
- Boru ve profil geometrilerindeki Al 6061 alüminyum alaşımına mikro ark oksidasyon kaplama uygulamaları
Micro arc oxidation coating applications on Al 6061 aluminium alloy in pipe and profile geometries
FURKAN YAŞA
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FAİZ MUHAFFEL
- Termo- kimyasal yöntemle kaplanmış farklı kesici takım malzemelerinin talaşlı işlem kabiliyetinin incelenmesi
Machining behavior of thermo-chemicaly cooted different cutting tool matherials
ŞENOL ERTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. SAKIP KÖKSAL
- Peo ve daldırma kaplama(dip coating) ile dubleks kaplanmış Cp-titanyumun korozyon davranışının incelenmesi
The investiagtion of corrosion behaviour of dublex coating on Cp-titanium by using combined plasma electrolytic oxidation and sol-gel dip coating methods
NESLİHAN BAŞTEPE
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAŞAR TOTİK