İyon nitrasyonu yöntemi ile alaşımlı çeliklerde yüzey ıslahı


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 1998

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MEFAYİR ÖZDEMİR

Danışman: SÜLEYMAN KARADENİZ

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

İyon nitrasyonu yöntemi kullanılarak malzemelerin mekanik özelliklerini geliştirmek mümkündür. Az alaşımlı çelikler, dökme demirler, titanyum alaşımları bu yöntem ile üstün yüzey özellikleri kazanırlar. Alaşımlı çeliklerin nitrürlenmesi ise daha zordur. Alaşım elementleri sert ve kararlı nitrür fazları oluşturarak sertliği artırmasına rağmen nitrür tabakası yapısında bulunan CrN gibi fazlar azotun daha içlere difüzyonunu engeller, dolayısıyla nitrür tabakası kalınlığı daha ince bir yapıdadır ve nitrür tabakası ile çekirdek kısım arasındaki sertlik değeri çok ani bir düşüş gösterir. Bu çalışmada kullanılan AISI H-13 sıcak işlem takım çeliği numuneleri iyon nitrasyonu işlemi öncesinde ısıl işlem ile sertleştirme işlemine tabi tutulmuşlardır. 800°C de 10 dakika ön ısıtma yapılan numuneler 1050°C de 10 dakika tutularak durgun havada soğumaya bırakılmıştır. Daha sonra 450°C de 30 dakika temperleme işlemi yapılmıştır. Isıl işlem ile sertleştirilmiş numuneler daha sonra 10 mbar basınç altında, 450- 550°C aralığında %20 N2-%80 H2 gaz karışımı kullanılarak, 1-8 saat arasında değişen süreler boyunca iyon nitrasyonu işlemi görmüştür. Optik mikroskopta, nitrürlenen tabaka yapısı incelenmiştir ve yapılan mikrosertlik taramalarıyla, tüm numunelerde sertliğin yüzeyden itibaren değişimi incelenmiştir. Nitrürlenen numuneler daha sonra pim-disk tipi bir abrazif aşınma cihazında, oda sıcaklığında ve çeşitli yükler altında aşınma deneyine tabi tutulmuştur. Tüm deneyler 100 devir/dakika sabit hızla ve toplam 6000 devirlik bir kayma mesafesinde yapılmıştır. Aşınmanın bir ölçüsü olarak kütle kaybı, uygulanan yük ve kayma mesafesine bağlı olarak belirlenmiştir.