PTA Yöntemi kullanılarak FeCrC, FeB ve FeW Alaşımlarıyla Kaplanan AISI 1020 Çeliğinin Mikroyapı ve Mekanik Özelliklerinin Araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, AISI 1020 çeliğinin yüzeyi plazma transfer ark (PTA) kaplama yöntemi ile FeCrC, FeB ve FeW ferro alaşım tozları kullanılarak kaplanmıştır. Ferro alaşım tozları ağırlıkça %80 FeW, %10 FeB ve %10 FeCrC olarak karıştırılmış ve AISI 1020 çeliğinin yüzeyi iki farklı akım (120A, 160A) ve iki farklı ilerleme hızında (0.15 m/dk, 0.1 m/dk) kaplanmıştır. Elde edilen numunelerin mikroyapısı optik mikroskop (OM), taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışını kırınımı (XRD), dalga boyu dağılımlı X-ışını (WDX) ve enerji dağılımlı Xışınları (EDS) yöntemleriyle analiz edilmiştir. Kaplamaların mekanik özelliklerinin belirlenmesi için ise mikro sertlik testi ve pin-on-disk aşınma testinden faydalanılmıştır. Aşınma testleri 19.62 N, 39.24 N ve 58.86 N yükte ve 900 m kayma mesafesinde gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak kaplama tabakalarının çoğunlukla M7C3 (M=Fe, Cr, W) ve M23C6 (M=Fe, Cr, W) karbürlerinden oluştuğu, yüksek ısı girdisi ve düşük hızla kaplanan numunenin mikroyapısının dentritik olduğu görülmüştür. Maksimum mikrosertlik değeri 1668 HV0,2 ve en yüksek ortalama sertlik değeri de 1063 HV0,2 olarak ölçülmüştür. Fe-Cr-W-B-C ile yüzeyi kaplanmış AISI 1020' nin aşınma direncinin kaplanmamış AISI 1020' ye oranla daha yüksek olduğu tespit edilmiştir.