Plazma transferli ark ile üretilen karbür kaplamaların aşınma özelliklerinin araştırılması
Investigation of wear properties of carbide coatings produced by plasma transferred arc
- Tez No: 921144
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ESAD KAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- 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: 112
Özet
Endüstride kullanılan hareketli çelik makine parçalarının yüksek aşınma direncine ve yüksek sertliğe sahip olması en çok istenen özelliklerden biridir. Bu özelliklerin elde edilmesi için birçok farklı yüzey kaplama teknikleri kullanılmaktadır. Bu tekniklerden biri de Plazma Transferli Ark kaynağı (PTA) ile yapılan yüzey alaşımlama işlemidir. Bu teknikte hazır ticari tozların çokça kullanıldığı görülmektedir. Bu tip tozlar çoğunlukla gaz atomizasyon tekniği ile üretilmekte olup yüksek mali değer içermektedirler. Bu durum, yapılan kaplama işleminin maliyetini arttırmaktadır. Haliyle ucuz maliyetli ve yüksek dayanıma sahip toz üretimi önem arz etmektedir. PTA ile alaşımlamada kullanılan tozlardana biri de aynı zamanda talaşlı imalatta kullanılan sinterlenmiş karbür kesici takım uçları ile çoğunlukla aynı malzemeden oluşan WC/Co tozudur. Sinterlenmiş karbür kesici takımların yüzeyleri bilenerek tekrar kullanılabilmektedir. Tekrarlı kullanım sonrası bu karbür kesici takımların kırılarak bilenme özelliğini kaybettiği ve atık durumuna dönüştüğü bilinmektedir. Yüksek sertliğe ve düşük dinamik tokluğa sahip olan bu malzemelerin geri dönüşüm prosesi yüksek ergime sıcaklıkları nedeniyle çok maliyetlidir. PTA işleminde bir veya daha fazla farklı kimyasal içeriklere sahip metal veya seramik tozları daha yumuşak metal bir altlık malzeme üzerinde yüksek enerji girdisi ve lokal ergime ile alaşımlandırılır. Böylece plazmanın yüksek ısı etkisiyle altlık malzeme ve tozlar arasında güçlü bir bağ kurulur ve yüzey özellikleri geliştirilir. Bu çalışmada, öncelikle bilenme özelliğini kaybetmiş-kırık sinterlenmiş karbür kesici takım uçların farklı bir sektörde geri kazanımı ve tekrardan değerlendirilmesi sağlanmıştır. Çok sert ve gevrek oldukları için tasarlanan öz öğütme (autogenous grinding) sistemiyle geri dönüştürülmüştür. Elde edilen WC/Co içerikli öğütülmüş tozlar ve düşük maliyetli ticari Fe, Ni, C tozları hacimce farklı oranlarda karıştırılarak sınırlı kullanım alanına sahip yapı çeliği yüzeylerinde PTA tekniği ile kompozit kaplamalar üretilmiştir. Üretilen kaplamalar mikroyapısal, mekanik ve tribolojik özellikler açısından karakterize edilmiştir.
Özet (Çeviri)
One of the most desired features of moving steel machine parts used in industry is high wear resistance and hardness. Many different surface coating techniques are used to obtain these features. One of these techniques is the surface alloying process performed with Plasma Transferred Arc welding (PTA). It is seen that ready-made commercial powders are widely used in this technique. These powders are mainly produced using the gas atomization technique and have high financial value. This situation increases the cost of the coating process. Naturally, low-cost and high-strength powder production is important. One of the powders used in alloying with PTA is WC/Co powder, which is mainly composed of the same material as the sintered carbide cutting inserts used in machining. The surfaces of sintered carbide cutting inserts can be reused by sharpening them. It is known that these carbide-cutting inserts break and lose their sharpening properties after repeated use and become waste. The recycling process of these materials, which have high hardness and low dynamic toughness, is very costly due to their high melting temperatures. In the PTA process, metal or ceramic powders with one or more different chemical contents are alloyed on a softer metal substrate material with high energy input and local melting. Thus, a strong bond is established between the substrate material and powders with the high heat effect of the plasma, and the surface properties are improved. This study first provided the recovery and re-evaluation of broken sintered carbide cutting inserts that have lost their sharpening properties in the machining industry. Since they were very hard and brittle, they were recycled with the designed autogenous grinding system. The obtained WC/Co containing ground powders and low-cost commercial Fe, Ni, and C powders were mixed in different ratios by volume, and composite coatings were produced on structural steel surfaces with limited usage areas using the PTA technique. The produced coatings were characterized by microstructural, mechanical, and tribological properties.
Benzer Tezler
- Plazma kaynak metodu ile özellikleri geliştirilmiş plazma püskürtme kaplamaların tribolojik davranışlarının incelenmesi
Investigation of tribological behavior of plasma-sprayed coatings modified with plasma welding method
İSMAİL BAYAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA ULUTAN
- TiN ince filmlerde bias voltajına bağlı olarak kalıntı gerilme değişiminin incelenmesi
The residual stress analysis of TiN thin films depending on changing bias voltage
BEHZAT DEGE
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURİ SOLAK
- Sade karbonlu çeliklerin tıg ve plazma ile yüzey kaplamasında koruyucu gaz ve tozların yüzey modifikasyonuna etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of shield gases and powders on the surface modification of a tig and plasma coated plain carbon steel
VEDAT VELİ ÇAY
- Yüksek entropili alcocrfeniti esaslı alaşımın pta yöntemi ile kaplanması ve özelliklerinin incelenmesi
Investigation of properties of alcocrfeniti based high entropy alloy coating deposited by pta method
İREM ÜRGEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Metalurji MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN GAŞAN
- Yüksek entropili CrMoTiVW refrakter alaşımının PTA yöntemi ile kaplanması ve aşınma özelliklerinin incelenmesi
Investigation on wear properties of CrMoTiVW refractory high entropy alloy coating deposited by PTA process
EFE TAŞCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN GAŞAN