Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 1998
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: SERDAR KARAOĞLU
Danışman: SÜLEYMAN KARADENİZ
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Az alaşımlı bir çelik olan AISI 5140 in plazma nitrürasyon davranışı çeşitli işlem şartları altında incelendi. İşlem değişkenleri olarak sûre (l-12h), sıcaklık (450-550°C) ve N2+H2 karışımından oluşan plazma atmosferindeki azot gazının hacimsel oranı (% 10-60) kullanıldı. Plazma nitrürasyon işlemleri 10mbar basınç altında gerçekleştirildi. Çeliğin nitrürasyon işlemine cevabım araştırmak için mikrosertlik ölçümü, optik mikroskobi, X-ışını difraksiyonu (XRD) ve taramalı elektron mikroskobi (SEM) teknikleri kullanıldı. Çalışma; çeliğin yüzey sertleşme davranışı, nitrürlenmiş tabakaların şekil ve kompozisyonu ile plazma nitrürlenmiş numunelerinin yorulma ve aşınma özelliklerinin araştırılmasında yoğunlaştı. Yorulma deneyleri eğilmeli tam değişken yükleme şartlarında, aşınma deneyleri ise pim- halka test düzeneğinde kuru sürtünme şartlarında gerçekleştirildi En yüksek yüzey sertliği; %20 N2 içeren nitrürasyon ortamında, 500°C sıcaklıkta, 4 saat süreyle işlem gören numunelerde elde edildi. Daha alçak sıcaklıklarda ve/veya daha kısa işlemlerde, düşük azot girişi ve düşük çökelti yoğunluğu sebebiyle yüzey sertliğinin azaldığı görüldü. Uzun nitrürasyon sürelerinde ve/veya yüksek sıcaklıklarda ise çökeltilerin aşırı büyümesi ile sertlik azaldı. XRD çalışmaları, numunelerin yüzeyindeki kompond tabakaların ?' ve ? nitrür fazlarının bir karışımı olduğunu gösterdi. Yüksek sıcaklık, uzun işlem süresi ve düşük azot yüzde lerinin, ?'nitrürün yapıdaki ağırlığını arttırdığı tespit edildi. Difüzyon tabakası kalınlığı ile kompond tabaka kalınlığı artan işlem süresi ve sıcaklığı ile artmaktadır. Azot yüzdesinin artması ile kompond tabaka kalınlığında artma, difüzyon tabakası kalınlığında ise bir miktar azalma meydana gelmektedir. Yorulma ve aşınma dayanımlarında, numunelerin yapısal karakteristiklerine dolayısı ile plazma nitrürasyon işlem şartlarına bağlı olarak işlem görmemiş parçalara göre önemli gelişmeler elde edilmiştir. Plazma nitrürlenmiş bir numunenin yorulma dayanımını, numunenin sertliği ve difüzyon tabakasının kalınlığı belirlemektedir. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile yapılan yorulma kırıklarının incelenmesi sonunda, özellikle düşük gerilme seviyelerinde test edilen numunelerde yorulma çatlağının yüzeyin altından başladığı tespit edilmiştir. Yorulma dayanımına pek etki etmeyen kompond tabaka aşınma deneylerinde önemli bir rol oynamıştır. Aşınma miktarının, artan kompond tabaka kalınlığı ve azalan yüzey sertliği ile arttığı görülmüştür.