X38CrMoV53 sıcak iş takım çeliğinde yüzey işlem uygulamaları ve aşınma davranışının incelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Ahmet Yıldız
Danışman: Şaban Hakan Atapek
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmada, X38CrMoV5-3 kalite sıcak iş takım çeliği öncelikle 1010 °C sıcaklıkta 20 dakika östenitleştirilmiş, havada soğutulmuş ve 580 °C sıcaklıkta üç kez 2 saat boyunca temperlenmiştir. Böylece temper martenzitik matriks içeren bir çelik yapısı elde edilmiştir. Isıl işlemi takiben bilyalı dövülmüş yüzeyler üzerine nitrokarbürizasyon ve nitrasyon ve oksidasyon işlemleri uygulanmıştır. Yüzey faz analiz çalışmaları proses gereği karbonitrürlerin ve oksitlerin oluştuğuna işaret etmiştir. Kesitte yapılan metalurjik analizler ise (i) nitrokarbürizasyon işlemi sonrası yüzeyden merkeze ~ 8 µm kalınlığında azot ve karbonca zengin tabakanın oluştuğunu ve difüzyon tabaka derinliğinin ~ 120 µm derinlikte olduğunu, (ii) nitrasyon işlemi ile beyaz tabaka oluşturulmaksızın ~ 20 µm derinliğinde bir difüzyon tabakasının var olduğunu ve (iii) bu tabaka üzerinde oksidasyon ile ~ 2 µm kalınlığında demirce zengin bir oksit tabakasının oluştuğunu göstermiştir. Mekanik karakterizasyon çalışmaları nitrokarbürizasyon ve nitrasyon ve oksidasyon işlemleri sonrası yüzey sertliklerinin sırası ile 1100±142 HV10 ve 810±22 HV10 sertlik değerlerinden olduğunu göstermiştir. Oda sıcaklığı ve yüksek sıcaklığı aşınma testleri ısıl işlem uygulanmış çelik matriksine (565±19.8 HV10) göre daha sert yüzeylerin oluşturulması halinde aşınma direncinin arttırabildiğini ve uygulanan yüzey işlemlerinden nirokarbürizasyon işleminin nitrasyon ve oksidasyon işlemine kıyasla daha yüksek aşınma direnci sağladığını ortaya koymuştur.