4140 Çeliğinin kullanım amaçları, nitrasyon işlemi ve yüzey pürüzlülüğünün nitrasyon işlemine etkisi

Abstract

ÖZET SAE 4140 (42 Cr Mo4) Çeliğinin geniş kullanım alanları vardır. Özellikle otomotiv sanayiinde krank milleri, şaft, biyel kolları dişliler, civata, somun ve aks bağlantı elemanları olarak kullanılır. Kullanım amaçlarım genişletmek ve optimum özellikler kazandırmak için bu çeliklere genellikle temperleme işlemine tabi tutulur. Ayrıca Nitrasyon işlemiyle bu çeliklerin yüzey sertliğinin artırıldığı, aşınma direncinin yükseldiği, yorulma süresinin geliştiği, paslanmaya ve koroz- yona karşı direnci arttırmaktadır. Sanayide çeşitli nitrasyon yöntemleri kullanıl maktadır. Bunlar sıvı, gaz, iyon nitrasyonudur. Bunlardan en çok tercih edileni tesis maliyetinin düşük olması nedeniyle sıvı nitrasyon işlemidir. Bu çalışmada endüstride çok geniş kullanıma sahip SAE 4140 çeliğine yapı lan sıvı nitrayon yöntemiyle bu çeliğin aşınma direncinin nitrasyonsuz (Ham malzeme) malzemeye göre 2 kat daha fazla dayanım gösterdiği tespit edilmiştir. Ayrıca bu çeliğin yüzey pürüzlülüğü hassaslaştıkça yapılan sıvı nitrasyn işlemiyle kaba yüzeylere göre daha yüksek yüzey sertleşmesi sağlandığı gözlemlenmiştir. Bunun nedeni yüzey pürüzlülüğü hassaslaştıkça azotun difizyon kabiliyetini yükseldiği sanılmaktadır. -94-

SUMMARY THE USE OF THE SAE 4140 STEEL-NITRATION PROCESS THE EFFECT SURFACE ROUGHNESS ON NITRATION PROCESS SAE 4140 (42 Cr Mo4) steel is widely used in many applications. In automo- tiv industry, particullarly, it is used in manufacturing of cranck shafts, biel arms, gears, screws, nuts and axe cnnector parts. To extend its use and obtain the optimum properties, this steel is usually subjected to tempering heat treat ment and further to nitration process. The later considerably ircreases the surfa ce hardness, wear, fatique and corrosion resistance of this particular steel. Nitra tion processes which are used in industry are liquid, gas and ion nitration. Among these liquid nitration is more preffered due to its lwer establishment costs. In this study, it has been shown that the liquid nitration increased the sur face near resistance of the SAE 4140 steel, which is midely used in industry, twi ce as much as its original value. Furthermore the smoother surfaces produced higher hardness and less wear on the surface, probably due to higher diffission rates on smoth surfaces. -95-