H13 çeliği üzerine katodik ark PVD yöntemiyle biriktirilen kaplamaların yüksek sıcaklıktaki aşınma davranışlarının incelenmesi
Investigation of high-temperature wear behavior of coatings deposited on H13 steel via cathodic arc PVD method
- Tez No: 926211
- Danışmanlar: PROF. DR. AYKUT ÇANAKÇI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 193
Özet
Aşınma, parçaların ömrü, bakım maliyetleri ve verimlilik kayıpları üzerinde doğrudan bir etkiye sahiptir. PVD yöntemiyle biriktirilen çeşitli nitrür kaplamalar, aşınmaya ve korozif etkilere maruz kalan parçaların ömrünü artırmak için kullanılan bir çözüm yöntemidir. Bu çalışmada PVD yöntemi ile üretilen TiN, AlTiN, TiSiN, AlTiSiN, AlCrN, AlTiCrN, CrN, CrCN, TiCN kaplamalarının yüksek sıcaklıkta aşınma davranışları incelenmektedir. Kaplama kalınlıkları, yüzey kimyasal bileşimi ve morfolojik yapıları SEM ve AFM ile incelenmiştir. Kaplamaların adhezyonu Rockwell C indentasyon testi ve sertlikleri mikrosertlik testi ile belirlenirken, faz yapıları X ışını difraksiyonu yöntemiyle incelenmiştir. Kaplamaların aşınma özelliklerini belirlemek için aşınma cihazında 2,5 ve 5 N yük koşulunda ve 25°C, 300°C ve 600°C sıcaklıkta aşınma testleri uygulanmıştır. Aşınma izine ait hacimleri 3 boyutlu optik profilometre ve elemental analizler SEM-EDS ile yapılmıştır. Ayrıca, bu kaplamalar matkap uçları üzerinde uygulamalı olarak test edilmiştir. Çalışma kapsamında kaplamaların aşınma özelliklerinin sıcaklığa bağlı olarak önemli ölçüde değiştiği ve AlTiCrN kaplamanın yüksek sıcaklıkta aşınma direncinin diğer kaplamalara kıyasla daha yüksek olduğu ve yüksek sıcaklık uygulamaları için alternatif bir kaplama olduğu sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
Wear directly influences component lifespan, maintenance costs, and efficiency losses. Nitride coatings deposited via the PVD method are an effective solution to enhance the durability of parts exposed to wear and corrosion. This study investigates the high-temperature wear behavior of TiN, AlTiN, TiSiN, AlTiSiN, AlCrN, AlTiCrN, CrN, CrCN, and TiCN coatings produced by PVD. Coating thicknesses, surface chemical compositions, and morphologies were analyzed using SEM and AFM. Adhesion was evaluated through Rockwell C indentation, hardness via microhardness testing, and phase structures by X-ray diffraction. Wear tests were conducted under 2.5 and 5 N loads at 25°C, 300°C, and 600°C. Wear track volumes were measured using a 3D optical profilometer, while elemental analyses were performed using SEM-EDS. Additionally, these coatings were practically tested on drill tools to assess their real-world performance. The results showed that the wear properties of the coatings were highly temperature-dependent. AlTiCrN exhibited the highest wear resistance at elevated temperatures, outperforming the other coatings and proving to be a strong candidate for high-temperature applications.
Benzer Tezler
- CrN/TiN/altın kaplamalarda alüminyum adhezyonunun incelenmesi
Examination of the aluminum adhesion in CrN/TiN/altin coatings
İLTER URUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERGÜN KELEŞOĞLU
- AlCrN, TiSiN, CrTiN ve ZrN kaplamaların yüksek sıcaklıktaki tribolojik davranışlarının incelenmesi
Tribologic behaviors of AlCrN, ZrN, TiSiN, and TiCrN multilayer pvd coatings at elevated temperature
DENİZ KARAKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiMilli Savunma ÜniversitesiGemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DOĞUŞ ÖZKAN
- TiAlN, AlTiN ve AlCrN kaplamaların sınır yağlama şartlarında tribolojik karakterizasyonu
Tribological characterization of TiAlN, TiAlN and AlCrN coatings under boundary lubrication conditions
MUSTAFA ALPER YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiMilli Savunma ÜniversitesiGemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DOĞUŞ ÖZKAN
- TiCrN ve AlTiCrN kaplamaların nanokompozit AlTiSiN taban kaplama üzerindeki tribolojik performanslarının araştırılması
Investigation of tribological performance of TiCrN and AlTiCrN coatings on nanocomposite AlTiSiN base coating
MURAT ER
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiMilli Savunma ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DOĞUŞ ÖZKAN
- TiCN kaplamaların adezyon ve tribolojik özelliklerine Ta'nın etkisinin araştırılması
The investigation of effect of Ta on adhesion and tribological properties of TiCN coatings
SEDAT ÇAVLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiErzincan Binali Yıldırım ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZLEM BARAN