AISI 4340 ıslah çeliğine uygulanan yüzey sertleştirme yöntemleri
Surface hardening methods applied to AISI 4340 reclamation steel
- Tez No: 965395
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NİLÜFER DUYGULU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Üretim Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 91
Özet
AISI 4340 çeliği, yüksek çekme dayanımı, tokluk ve ısıl işlem kabiliyeti sunan düşük alaşımlı bir ıslah çeliğidir. Bu özellikleri sayesinde havacılık, otomotiv ve savunma sanayi gibi kritik uygulamalarda yaygın olarak tercih edilmektedir. Ayrıca, içerdiği alaşım elementleri sayesinde AISI 4340 çeliği nitrasyon ve nitrokarbürizasyon yüzey sertleştirme işlemlerine oldukça uygun görülmektedir. Termokimyasal yüzey sertleştirme yöntemlerinden nitrasyon ve nitrokarbürizasyon işlemleri sayesinde, malzemenin yüzeyinde yüksek sertliğe sahip tabakalar oluşturulurken, çekirdek yapısı tokluğunu korumaya devam etmektedir. Bu tez çalışmasında AISI 4340 çeliğinden hazırlanan numunelere 520°C'de 3, 4, 6 ve 10 saat sürelerinde gaz nitrasyon ve 565°C'de 2 saat gaz nitrokarbürizasyon işlemleri uygulanmıştır. Uygulanan bu yüzey sertleştirme işlemleri için KN (nitrürleme potansiyeli) kontrollü bir fırın tercih edilmiş olup farklı KN değerlerinde işlemler gerçekleştirilmiştir. Uygulanan işlemlerin malzeme üzerindeki etkilerini değerlendirmek amacıyla çeşitli karakterizasyon yöntemleri kullanılmıştır. Bunlar; yüzey sertlik ve yüzey pürüzlülük ölçümü, sertlik taraması ile difüzyon derinliklerinin hesaplanması, optik mikroskop ve SEM incelemeleri ile birlikte EDS analizidir. Yüzey sertlik ölçümleri sonucunda 6 saat nitrasyon uygulanan numunenin 618 HV ile en yüksek yüzey sertliğine sahip olduğu görülürken nitrasyon süresinin daha da uzaması durumunda yüzey sertliğinde düşüş olduğu görülmüştür. Ancak nitrasyon süresindeki artışın beyaz tabaka kalınlığını ve difüzyon derinliğini arttırdığı görülmüştür. Nitrasyon işleminin yüzey pürüzlülüğüne önemli ölçüde etkisi olmadığı görülmüştür. EDS analizi sonucunda yüzeye yakın bölgelerde önemli miktarda azot varlığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
AISI 4340 steel is a low-alloy, quenched, and tempered steel that offers high tensile strength, toughness, and excellent heat treatment capabilities. Due to these properties, it is widely preferred in critical applications such as aerospace, automotive, and defense industries. Furthermore, the presence of alloying elements makes AISI 4340 highly suitable for nitriding and nitrocarburizing surface hardening treatments. Through thermochemical surface hardening methods such as nitriding and nitrocarburizing, it is possible to form high-hardness layers on the surface of the material while maintaining the toughness of the core structure. In this thesis study, gas nitriding was applied to AISI 4340 steel specimens at 520°C for 3, 4, 6, and 10 hours, and gas nitrocarburizing was carried out at 565°C for 2 hours. A KN-controlled (nitriding potential) furnace was used for these surface hardening treatments, and the processes were conducted at different KN values. To evaluate the effects of these treatments on the material, various characterization techniques were employed. These include surface hardness and roughness measurements, hardness profiling for diffusion depth calculations, optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) analyses. According to surface hardness measurements, the specimen subjected to 6 hours of nitriding exhibited the highest surface hardness value of 618 HV. However, further extending the nitriding time led to a decrease in surface hardness. On the other hand, increasing the nitriding duration resulted in greater white layer thickness and deeper diffusion zones. It was also observed that the nitriding process had no significant effect on surface roughness. EDS analysis revealed a significant presence of nitrogen in regions close to the surface.
Benzer Tezler
- Temperleme sıcaklıklarının AISI 4140 ve AISI 4340 çeliklerinin mekanik özellikleri üzerine etkilerinin araştırılması
The effects on the mechanical properties of AISI 4140 and AISI 4340 steels of the tempering temperature
ERDEM SARAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiDüzce ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NURSEL ALTAN ÖZBEK
- Aısı 4340-aısı 2205 malzeme çiftinin sürtünme kaynak yöntemi ile birleştirilebilirliği
Weldability of aisi 4340-aisi 2205 materials by using friction welding method
MAHMUT YALÇINÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Metalurji MühendisliğiFırat ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UĞUR ÇALIGÜLÜ
- Sürtünme kaynak yöntemi ile birleştirilmiş AISI 4340/ AISI 420 çelik çiftinin burulma davranışının incelenmesi
The investigation of torsional behaviour of AISI 4340/AISI 420 steel couple joined with friction welding method
NİDA KATI
Doktora
Türkçe
2014
Metalurji MühendisliğiFırat ÜniversitesiMetalurji Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERMİN OZAN
- AISI 4340 çeliklere uygulanan nitrasyon işleminin boyut ve geometrik toleransına etkisinin araştırılması
Investigation of the effects of nitriding process on the dimensional and geometric tolerances of AISI 4340 steels
CELALETTİN AKYÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Savunma ve Savunma TeknolojileriKonya Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEVLÜT TÜRKÖZ
- Cnc torna tezgâhında ıslah çeliklerinin işlenmesinde titreşim ve yüzey pürüzlüğünün deneysel analizi
Experimental analysis of vibration and surface roughness in the turning of tempered steel in cnc lathe machine
MUSTAFA DEMİRTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiDüzce Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MENDERES KAM