Termokimyasal yöntemle kaplanan soğuk iş takım çeliğinin AFM ile işlenmesi
AFM machining of cold work tool steel coated by thermochemical method
- Tez No: 977167
- Danışmanlar: PROF. DR. ERDOĞAN KANCA, PROF. DR. ALİ GÜNEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İskenderun Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, soğuk takım çeliği olarak yaygın şekilde kullanılan AISI D2 çeliğine borlama ve termoreaktif difüzyon yöntemiyle TiVC kaplama uygulanmış, ardından kaplanmamış, borlanmış ve TiVC kaplı numunelere 5, 10 ve 15 döngü Al₂O₃'lü aşındırıcı macunla işlemi (AFM) uygulanmıştır. İşlem sonrası numuneler yüzey pürüzlülüğü, mikroyapı, sertlik, korozyon, sürtünme ve aşınma davranışları açısından detaylı şekilde incelenmiştir. Yapılan analizler sonucunda, borlanmış numunelerde FeB–Fe₂B ve TiVC kaplı numunelerde TiC–VC fazlarının oluştuğu, her iki kaplamanın altında kaplama ile altlık arasında adhezyonu sağlayan bir difüzyon tabakasının oluştuğu ve AISI D2 çeliğinin kaplama tabakası altında kalan matris yapısının korunduğu tespit edilmiştir. Borlama ve TiVC kaplamaların kaplama tabakası kalınlıkları sırasıyla 15,08±0,58 μm ve 7,48±0,46 μm, mikrosertlik değerleri ise 1820±63 HV₀,₀₅, 3142±96 HV₀,₀₂₅ olarak ölçülmüştür. Borlama ve TiVC kaplama sonrası yüzey pürüzlülüklerinde artış meydana gelmiştir. Kaplama sonrası uygulana AFM işlemi ile hem kaplamasız hem de kaplamalı numunelerde yüzey pürüzlülüğü önemli ölçüde azaltılmıştır. Yüzey pürüzlülüğü 5, 10 ve 15'de azaltılmış ancak 15 döngü kaplama tabakasında incelme ve yapısal bozulmalar meydana gelmiştir. Korozyon testlerinde kaplamasız numunede en iyi korozyon direnci 5 döngüde elde edilmiş iken borlanmış ve TiVC kaplı numunelerde ise en iyi korozyon direnci 15 döngü AFM'ye maruz kalan numunelerde elde edilmiştir. Aşınma ve sürtünme testlerinde ise AFM uygulaması ile aşınma dirençlerinde 2–4 kat artış sağlanmış ve sürtünme katsayısı değerlerinde özellikle aşınma testlerinin ilk 50-100 m'lik kısmında düşüşler tespit edilmiştir. Sonuç olarak, optimize edilmiş AFM işleminin AISI D2 çeliğinin hem kaplamasız hem de bor ve TiVC kaplı durumlarda yüzey özelliklerini ve servis performansını iyileştirmek için etkili bir yöntem olduğu tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, boronizing and TiVC coating was applied to AISI D2 steel, which is widely used as cold work steel, using thermoreactive diffusion methods. Then, 5, 10, and 15 cycles of abrasive flow machining (AFM) with Al₂O₃ were applied to uncoated, boronized, and TiVC-coated samples. The samples were then thoroughly examined for surface roughness, microstructure, hardness, corrosion, friction, and wear behavior. The analyses revealed that FeB–Fe₂B phases formed in the boronized samples and TiC–VC phases in the TiVC-coated samples, a diffusion layer forming between the coating and substrate to ensure adhesion, and the matrix structure of the AISI D2 steel remaining intact beneath the coating layer. The coating layer thicknesses of boronizing and TiVC coatings were measured as 15.08±0.58 μm and 7.48±0.46 μm, respectively, and the microhardness values were measured as 1820±63 HV₀.₀₅ and 3142±96 HV₀.₀₂₅, respectively. An increase in surface roughness was observed after boronizing and TiVC coating. Following the coating process, the AFM procedure significantly reduced surface roughness in both uncoated and coated samples. Surface roughness was reduced at 5, 10, and 15 cycles, but thinning and structural damage occurred in the coating layer at 15 cycles. In corrosion tests, the best corrosion resistance was obtained in the uncoated sample at 5 cycles, while in the boronized and TiVC-coated samples, the best corrosion resistance was obtained in the samples exposed to 15 cycles of AFM. In wear and friction tests, the application of AFM resulted in a 2–4-fold increase in wear resistance, and decreases in friction coefficient values were observed, particularly in the first 50–100 m of the wear tests. In conclusion, it was determined that the optimized AFM process is an effective method for improving the surface properties and service performance of AISI D2 steel in both uncoated and boronized and TiVC-coated conditions.
Benzer Tezler
- Termo - reaktif difüzyon (trd) yöntemiyle titanyum karbür kaplanan aısı d3 seri soğuk iş takım çeliğinin mikroyapı ve aşınma özelliklerinin incelenmesi
The ınvestigation of microstructure and wear properties of titanium carbide coated by thermo - reactive diffusion (trd) method on aısı d3 cold work tool steel
ÖMER SİNOPLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Metalurji MühendisliğiBartın ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BÜLENT KURT
- Improving the thermal conductivity of fiber-reinforced concrete panels for exterior facades with phase change materials
Diş cepheler için elyaf takviyeli beton panellerin ısı ı̇letkenliğinin faz değiştiren malzemelerle ı̇yileştirilmesi
YALDA SAFARALIPOUR
Doktora
İngilizce
2023
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ERKAN KARAGÜLER
- Mikro ark oksidasyon (MAO) ve sol-jel daldırma yöntemleri kullanılarak dubleks kaplanmış Al2024 alüminyum alaşımının korozyon davranışının incelenmesi
The investigation of corrosion behavior of duplex coating on Al2024 aluminium alloy by using combined micro arc oxidation and sol-gel dip coating methods
BETÜL TAŞKENT
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAŞAR TOTİK
- Yarı iletken nanomateryallerin fotokatalitik - elektrokimyasal hidrojen üretiminde ve boya duyarlı güneş hücrelerinde kullanımı
Utilization of semiconductor nanomaterials in photocatalytic - electrochemical hydrogen production and dye sensitized solar cells
ÇAĞDAŞ YAVUZ
- Dinamik/termokimyasal yöntemle AlN seramik tozu üretimi
Synthesizing AlN ceramic powders with dynamic/thermochemical method
NURŞEN MUTLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Mühendislik BilimleriSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ OSMAN KURT