Plazma nitrürleme ile çelikler üzerine kompleks kaplamaların oluşturulması

Abstract

Bu çalışmada; (20 x 6 mm ebatlarındaki AISI 8620 ve AISI 52100 çelikleri termo-reaktifdifüzyon yöntemi (TRD) ile %55 Al2O3, %35 ferro-krom, %10 NH4Cl içeren bir paslanmazçelik kutu içerisinde krom karbür kaplanmıştır. Kaplama işlemi 800 ºC ve 1000 ºC'de 5 saatsüreyle elektrik rezistanslı bir fırın içerisinde gerçekleştirilmiştir. kinci olarak kormlanmış vekromlanmamış AISI 52100 çelikleri plazma iyon yöntemi ile %50 H2, %50 N2 gazıortamında 500 ºC'de 2 saat sürelerle nitrürlenmiştir. Numuneler alkolle temizlendikten sonraplazma haznesine yerleştirilmiş ve haznenin havası 0,025 mbar basınca boşaltılmıştır. Deneysüresince sıcaklık numuneye temas halinde olan bir termokupl vasıtasıyla ölçülmüştür veplazma 500-600 V gerilimlerde oluşturulmuştur. Kesitten kesilen numuneler metalografikişlemlerden geçirilerek optik mikroskop altında incelenmiştir. X-ışınları analizi çeliklerüzerinde TRD işlemi için Cr3C2 ve Cr7C3 fazlarını, plazma nitrürleme için Fe2N ve Fe3Nfazlarını ve çift işlem için CrN, Cr2N fazlarını göstermiştir. Tabakalardaki aşınma hızı vesürtünme katsayısı sıcaklığa bağımlıdır. Sıcaklığın artmasıyla hem aşınma hızı hem desürtünme katsayısı artmaktadır.2006, 79 sayfa.Anahtar kelimeler: Krom karbür, Krom nitrür, Yüksek sıcaklık aşınması, Aşınma, Sürtünme

In this study, various coatings were applied for AISI 8620 and AISI 52100 steelswith dimension of (20 x 6 mm). TRD carbide coatings were performed by packmethod in the powder mixture consisting of 35 wt.% ferro-chromium powder, 10wt.% ammonia chloride activator and 55 wt.% filler (alumina powder) in a doublestainless steel box at temperatures of 800 and 1000 (C for 5 h in an electricalresistance furnace. Secondly, chromized and non- chromized AISI 52100 steelsion nitrided at gas mixtures of 50% H2 and 50% N2 at temperature of 500ºC for2h. Samples were cleaned in alcohol and placed in plasma nitriding chamber.Plasma treatment was performed in a dc plasma system. The system wasevacuated to 0,025 mbar. The glow discharge was operated with a potentialdifference of 500-600 V. The nitriding temperature was measured usingthermocouple, placed at the bottom of the nitrided sample. After nitriding, thesamples were cut in cross-section and prepared using Standard metallographictechniques. X-ray diffraction analysis showed phases of Cr3C2 and Cr7C for TRDtreatment, phases of Fe2N ve Fe3N for plasma nitriding and phases of CrN, Cr2Nfor dublex treatment on the steels. The wear rate and friction coefficient of hardlayers were depend on the temperature. Both the wear rate and friction coefficientincreased with increase in temperature.2006, 79 pages.Key Words : Chromizing, plasma nitriding, high temperature wear, Friction,Wear