45MN5 ISLAH ÇELİĞİNİN ISIL İŞLEM VE ERGİTME YÖNTEMLERİ İLE YÜZEY MODİFİKASYONU İŞLEMLERİ SONRASI MEKANİKSEL DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ

Abstract

Yüksek Lisans Tezi 45Mn5 ISLAH ÇELİĞİNİN ISIL İŞLEM VE ERGİTME YÖNTEMLERİ İLE YÜZEY MODİFİKASYONU İŞLEMLERİ SONRASI MEKANİKSEL DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ Serkan ISLAK Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Metalürji Eğitimi Anabilim Dalı 2005, Sayfa: 105 Bu çalışmada, 45Mn5 ıslah çeliğine GTA yöntemi ile silisyum karbür (SiC) tozu kullanarak yüzey alaşımlama işlemi uygulanmıştır. Numune kalınlığı sabit tutulup tozun farklı miktarları (gram) kullanılmış olup, bunun yanında enerji girdisi, kaplama hızı ve kaplama akımı gibi işlem parametreleri değişken tutulup; bunların mikroyapısal değişmelere, mikrosertliğe, makrosertliğe ve abrasiv aşınma direncine karşı etkileri araştırılmıştır. Kaplamanın mikroyapısı, optik mikroskop (OM), taramalı electron mikroskobu (SEM), enerji dağılım spectrum (EDS), X-ışını difraksiyonu (XRD) ve spectral analizler ile tespit edilmiştir. Modifiye tabakalarının sertlikleri mikrosrtlik ölçme cihazı ile abrasiv aşınma özellikleri ise pin-on- disk test yöntemi ile belirlenmiştir. Aşınma testleri sonrası numunelerin kütle kayıpları tespit edilerek aşınma oranları elde edilmiştir. Alt malzeme olarak 45Mn5 çeliği kullanılmış olup, SiC tozu 0.5, 1, 1.5, 2 ve 2.5 gr. miktarlarında kullanılmıştır. Bu miktar değişiminin kaplamanın özelliklerine etkisi incelenmiştir. SiC yüzey modifikasyonlu numunelerde, ötektik altı ve ötektik üstü mikroyapılar elde edilmiştir. Katılaşmanın hızlı olmasmdan dolayı dendritik yapı meydana gelmiştir. Dendritlerin boyutları, soğuma hızın yüksek olmasından dolayı, alaşımlanmış bölgenin üst kısmına doğru küçülmekte ve doğrultuları çeşitlenmektedir. Ayrıca farklı biçim ve konsantrasyona sahip Fe7C3, FeaC, FeSi2 ve vraFeo.4Mn3.6C karbür ve kompleks fazlarını içeren mikroyapılar meydana gelmiştir. Bu yapıların oluşumu kaplama hızı, enerji girdisi ve toz miktarına göre değişmektedir. Mikroyapıdaki FeSİ2 ve sert karbür (Fe7C3, Fe2C) fazlarının varlığından dolayı, kaplama yüzeyinin makrosertliği önemli ölçüde artmıştır. Ölçülen sertlik değerleri 510-1250 FTVYdir. Mikrosertlik ölçümlerinde ise; yüzeyden alt malzemeye doğru bir hat boyunca azalma olmuştur. Bu da kaplama hızı, soğuma hızı ve katılaşma olayı ile meydana gelen faz dönüşümü ile açıklanabilir. Aşınma oranları, abrasiv aşınma deneyi sonucunca elde edilen kütle kayıpları ölçülerek elde edilmiştir. SiC ile yapılan yüzey alaşımlama işleminde en yüksek kütle kaybının, kaplama hızının yüksek, enerji girdisinin düşük ve toz ilavesinin az olduğu şartlarda olduğu tespit edilmiştir. Minimum kütle kaybı ise düşük kaplama hızı, yüksek enerji girdisi ve yüksek toz miktarında tespit edilmiştir. Anahtar kelimeler: GTA yöntemi, yüzey alaşımlama, ısı girdisi, abrasiv aşınma, silisyum karbür (SİC). IX