Yazar "Ertem, Mehmet" seçeneğine göre listele

Listeleniyor 1 - 1 / 1
  • Küçük Resim
    Öğe
    Termoreaktif difüzyon yöntemiyle niyobyum karbür-bor (nbc-b) kaplanan hardox 400 çeliğin mikroyapı özelliklerinin incelenmesi ve taguchi yöntemiyle aşınma davranışının değerlendirilmesi
    (Batman Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2021-01-14) Ertem, Mehmet; Çelik, Yahya Hışman
    Genel olarak çelik malzemelerin mekanik etkiler sonucunda kullanım dışı kalarak ülke ekonomisinde yüksek hasarlara sebebiyet verdiği bilinmektedir. Hem aşınma hem de korozyon gibi etkileşimlerin yol açtığı kayıplar ülke ekonomisine zarar verdiğinden, akademik ve sanayi toplulukları harekete geçmiş ve aşınma özellikleri açısından güçlü malzemeler aramaya başlamışlardır. Dolayısıyla sanayide sıklıkla kullanılan çelik malzemelere difüzyon, kimyasal çökeltme ve fiziksel çökeltme kaplama yöntemleri uygulanmaya başlanmıştır. Bu tez çalışmasında, altlık malzeme amacıyla yararlanılan Hardox 400 çeliği, katı ortam Termoreaktif Difüzyon (TRD) yöntemi ile karbür yapıcı element tozlarından Ferro Niyobyum ve Ferro Bor tozları kullanılarak kaplanmıştır. Kaplama işlemi üç farklı sıcaklık (950, 1000 ve 1050 °C) ve üç farklı zaman aralığında (1, 2 ve 3 saat) gerçekleştirilmiştir. TRD yöntemiyle kaplama işlemi gerçekleştirilen her bir parametre sonrasında numunelerin optik mikroskop, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Enerji Dağılımlı X-Işını Spektrometresi (EDX) ve X-Işını Kırınımı (XRD) ile mikroyapıları incelenmiş ve kaplama yüzeylerindeki sertlik değerleri ölçülmüştür. Kaplama parametrelerinin kaplama kalınlığına ve sertliğe etkileri analiz edilmiştir. Ayrıca sertliğin ve kaplama parametrelerinin aşınmaya etkisini tespit etmek için numuneler aşınma testlerine tabi tutulmuştur. Aşınma deneylerinde, Taguchi deney tasarım düzeneğinden faydalanılmıştır. Elde edilen sonuçlar mevcut şartlarda kullanılan Hardox 400 çeliği ile kıyaslanmıştır. Kaplama parametrelerine bağlı olarak Hardox 400 çelik yüzeyinin TRD yöntemiyle kaplana bildiği, kaplama sıcaklığı ve süresinin artmasıyla kaplama kalınlıklarının arttığı optik mikroskop ve SEM görüntülerinden görülmüştür. Minimum kaplama kalınlığı, 950 °C kaplama sıcaklığı ile 1 saat süreyle kaplanan numunelerde, maksimum kaplama kalınlığı ise 1050 °C kaplama sıcaklığı ile 3 saat süreyle kaplanan numunelerde oluşmuştur. Kaplama tabakasının B, C, Fe ve Nb elementlerinden oluştuğu EDX analizinden, kaplama tabakasındaki fazın NbC-B olduğu XRD analizinden gözlemlenmiştir. NbC-B fazının iv sertliğinin artmasında önemli bir faktör olduğu, dolayısıyla kaplama sıcaklığı ve süresinin artmasıyla sertliğin arttığı tespit edilmiştir. Maksimum sertlik, 1050 °C’de 3 saat süreyle kaplanan numunede 2934,2 HV ölçülmüştür. Aşınma deneylerinde ise aşınma hacminin kaplama sıcaklığının 950 °C’den 1000 °C’ye çıkmasıyla azaldığı, 1000 °C’den 1050 °C’ye çıkmasıyla çok az da olsa artmaya başladığı görülmüştür. Benzer durum kaplama süresi için de söz konusudur. Uygulanan yükün artması, aşınma hacmini arttırmıştır. Taguchi yöntemine göre 1000 °C’de 2 saat süreyle kaplanan numunenin 5 N’luk yük altındaki aşınması minimum, 950 °C’de 3 saat süreyle kaplanan numunenin 15 N’luk yük altındaki aşınması maksimumdur. Minimum ve maksimum aşınma hacimleri yaklaşık 0,063 mm3 ve 0,328 mm3’tür. Kaplanmış Hardox 400 çelikleri ile karşılaştırıldığında, genel olarak kaplanmamış Hardox 400 çelikleri daha fazla aşınmıştır. Ancak 10 N ve 15 N’luk uygulama yüklerinde, 3 saat süreyle 950 °C ve 1050 °C’de kaplanan numunelerin daha fazla aşındığı görülmüştür. Bunun, kaplama tabakası altında bulunan gözenekli yapının aşınma deneyleri esnasında plastik deformasyondan kaynaklı kırılmaya sebebiyet vermesinden kaynaklandığı düşünülmektedir.