Yazar
Bilgin, Onur
Basım Tarihi
2023-01-18T12:10:57Z
Tür
Belge
Dil
İngilizce
Dijital
Evet
Yazma
Hayır
Kütüphane
Özyeğin Üniversitesi
Kayıt Numarası
b731f8c6-c9d1-4220-9e70-03a608b70d76
Lokasyon
Makine Mühendisliği Bölümü
Tarih
2023-01-18T12:10:57Z
Örnek Metin
AISI 321 paslanmaz çelik ve Inconel 625 süper alaşımı, yüksek sıcaklıklarda mükemmel mekanik özellikleri nedeniyle uçak motorları, nükleer santraller ve endüstriyel fırınlar gibi çok çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır. Bu malzemelerin yüzey işlemi zorlu çalışma ortamlarından dolayı gereklidir. Borlama ve WC kaplama en önemli yüzey sertleştirme işlemleridir. Bu çalışmada borlama ve WC kaplamanın AISI 321 ve Inconel 625'in oda ve yüksek sıcaklıktaki aşınma performansı ve çekme davranışı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Ayrıca Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve optik profilometri kullanılarak hasar mekanizmaları ve kırılma morfolojileri gözlemlendi. Oda sıcaklığında çekme testi sonuçlarına göre numunelerin akma mukavemeti (YS) ve nihai çekme mukavemeti (UTS) borlama işlemi sonrasında azalmaktadır. Bu mukavemet azalması, 1100°C'lik yüksek sıcaklıkta borlama işlemi boyunca malzemenin yumuşamasına bağlanabilir. Diğer taraftan Inconel 625 numunelerinin sünekliği 600°C'deki dinamik gerinim yaşlanmasından dolayı azalmıştır. Borlanmış numunelerin akma mukavemeti, yüksek sıcaklıklarda çekme testi sırasında bor parçacıklarının ayrışması nedeniyle önemli ölçüde azalmıştır. Sonuç olarak, kırılma morfolojisi gözlemleri, yüksek sıcaklıkta hem kaplanmış hem de kaplanmamış koşullarda ana kırılma mekanizmasının, derin çukurlarla temsil edilen sünek bir kırılma olduğunu ortaya çıkardı. Bununla birlikte borlanmış numune, borlama işlemi sırasında tane büyümesinden ve dağılmış parçacıkların ayrışmasından büyük ölçüde etkilenmiştir. Buna karşılık, WC kaplı numunenin kırılmaya yönelik gerilimi, hem oda hem de yüksek sıcaklık çekme testlerinde seramik WC katmanının hızlı kırılması nedeniyle azaldı. Ayrıca SEM sonuçları, borlanmış 321 paslanmaz çeliğin kırılma yüzeyinde, yüksek sıcaklıkta kırılma sonrasında çukurların kenarlarında dağılmış bor parçacıklarıyla temsil edilen kırılma yüzeyinde parçacık ayrışmasının meydana geldiğini ortaya çıkardı. WC kaplı tabakanın yüksek sertliği ve ısı direncinden dolayı numunenin sürtünme katsayısı oda sıcaklığında borlanmış ve kaplanmamış koşullara göre daha yüksek çıkmıştır. Borlanmış ve WC kaplanmış AISI 321'in aşınma oranlarının kaplanmamış numuneye göre son derece düşük olduğu görüldü. Diğer taraftan 600°C sıcaklıkta WC kaplamalı aşınma oranı yine düşüktü ancak kaplamasız ve borlanmış numunelerin değerleri oda sıcaklığı sonuçlarıyla benzerdi. Oda sıcaklığı incelendiğinde aşınma testi sonuçları, Inconel 625 kaplamasız ve kaplamalı numunelerin aşınma oranlarının AISI 321 sonuçlarına benzer olduğunu ortaya çıkardı. WC kaplı numunelerin aşınma oranı diğerlerine göre oldukça düşüktü. Yüksek sıcaklıkta borlanmış Inconel 625, WC kaplı numuneye göre daha yüksek sürtünme katsayısına sahiptir. Yüksek sıcaklıklarda yüzeyde bor parçacıklarının birikmesine bağlı olarak bir dalgalanma da fark edildi., AISI 321 paslanmaz çelik ve Inconel 625 super ala¸sımı, yuksek teknolojisiki m¨ukemmel mekanik özelliklerinden dolayı u¸cak motorları, n¨ukleer santraller ve end¨ustriyel fırınlar gibi gen¸s bir uygulama aralığında kullanılmaktadır. Zorlu çalışma ko¸sulları nedeniyle, bu özellikler yuzerine yuzey i̇slemleri uygun hale getirmek için bir durum haline gelmiştir. Borlama ve Tungsten Karb¨ur (WC) kaplama en onemli yuzey sertle¸stirme i¸slemlerindendir. Mevcut ¸calı¸smada, AISI 321 ve In conel 625’in oda sıcaklı˘gı ve y¨uksek dönemdeki a¸sınma performansı ve ¸cekme davranı¸sı ¨uzerine borlama ve Tungsten Karb¨ur kaplamanın etkisi ara¸stirilmı¸stır. Ayrıca, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve optik profilometri kullanılarak hasar ve kırılma morfolojileri gözlenmiştir. Oda sıcaklığında çekme testi sonuçlarına göre borlama işlemlerinden sonra nu münelerin akma sınırı (YS) ve nihai çekme testi (UTS) azalmaktadır. Bu dayanım artar, 1100°C'lik yuksek düzeyde borlama i̇slemi boyunca malzeme yumu¸samasına ba˘glanabilir. Öte yandan Inconel 625 numunelerinin ¨sunekliliği, 600°C'de dinamik gerinim ya¸slanması nedeniyle azalmıstır. Borlanmı¸s numunelerin akma dayanımı, yuksek operasyon ¸cekme testi boyunca bor par¸cacıklarının ayrı¸sması nedeniyle onemli ¨ol¸c¨ude azalmı¸stır. Sonucu olarak, kırılma morfolojisi gözlemleri, yüksek yerlerde hem kaplı hem de kaplamasız ko¸sulların ana bölümlerinin, derin çukurlarla temsil edilen sunek bir kırılmaların ortaya çıktığı ortaya çıktı. Bununla birlikte, borlanmı¸s numunesi, borlama i¸slemi sırasında tane b¨uy¨umesinden ve da˘gılmı¸s par¸cacıkların ayrı¸slığından büyük¨ol¸c¨ude etk ilenmi¸stir. Buna kar¸sılık, seramik WC katmanının hem oda sıcaklı˘gında hem de yuksek büyümeleriki çekme testlerinde ani kırılması nedeniyle WC kaplı numunenin s¨ünekli˘gi azalmıstır. Ayrıca, taramalı elektron mikroskobu sonuçları, yuksek kırılma kırılmadan sonra ¸cukurların kenarlarında da˘gılmı¸s bor par¸cacıkları g¨or¨ulen bor lanmı¸s 321 paslanmaz çelik kırılma yuzeyinde par¸cacık ayrı¸smasının meydana gelmesi meydana geldi˘gini ortaya koymu¸stur. WC tabakasının y¨uksek sertli˘gi ve ısı direnci nedeniyle, a¸sınma testinde WC kaplı AISI 321'in s¨urt¨unmede bulunan borlanmı¸s ve kaplamasız numunelere göre daha y¨uksek ¸cıkmı¸stır. Borlanmı¸s ve WC kaplı AISI 321'in a¸sınma oranı, oda sıcaklı˘gında kaplanmamı¸s numuneden ¸çok daha d¨u¸s¨ukt¨ur. Öte yandan, 600 ¨ °C'de WC'deki numunenin a¸sınma oranı hala d¨u¸s¨ukken kaplamasız ve borlanmı¸s nu münelerin de˘gerleri, yuzeyin delaminasyonu nedeniyle hemen hemen uygulanır. Inconel 625'in kaplanmamı ve kaplanmı¸s numunelerinin a¸sınma hızı davranı¸sı AISI 321'in sonuçlarına benzerdir. WC hücreli numunelerin a¸sınma hızının di˘gerlerinden ¸çok daha d¨u¸s¨uk oldu˘gu g¨or¨ulm¨u¸st¨ur. Yüksek düzeyde, borlanmı¸s Inconel 625, WC hücreli numuneden daha yüksek bir surt¨unme mevcutna sahiptir. Y¨uksek hayatındaki s¨urt¨unme kapsamlı grafi˘ginde yuzeyde bor par¸cacıklarının parçalarıyla ba˘glantılı bir para para birimi g¨ozlenmi¸stirir.
