Plazma nitrürlenmiş 17-4 PH paslanmaz çeliğin mekanik ve korozyon özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Plazma nitrürleme (PN) işlemi bir termo-kimyasal bir yüzey sertleştirme işlemidir. Diğer yüzey sertleştirme işlemlerine göre pek çok üstün özelliklere sahip olmasından dolayı birçok alanda uygulanmaktadır. Bu çalışma için, 17-4 PH (AISI 630) paslanmaz çeliği seçilmiştir. 17-4 PH çeliği çökelme sertleşmesi özelliğine sahip bir paslanmaz çeliktir. 17-4 PH çeliğinden üretilmiş numunelere 400, 450 °C'de 12 saat süreyle, 3 : 1 (%75 N2- %25 H2) N2/H2 gaz oranı şartlarında PN uygulanmıştır. PN işlemi sonrasında deney numunelerinin sertlikleri ölçülmüş ve ball-on-disk aşınma test cihazı ile aşınma testleri yapılmıştır. Ayrıca nitrürlenmiş numuneler tuzlu sis testine tabi tutulmuştur. Sertlik ölçümleri sonucunda PN450, PN400 kodlu numunelerin sertlikleri yaklaşık olarak sırasıyla 1130 HV0.025, 1042 HV0.025 bulunmuştur. Temel malzeme sertliği ise 361 HV1'dir. Aşınma deneyi sonucunda, PN450 kodlu numune en iyi aşınma davranışını göstermiştir. PN işlemi uygulanan numunelerin tuzlu sis testi sonucunda korozyona uğradıkları gözlenmiştir.

Plasma nitriding (PN) is a thermo-chemical surface hardening process. Since it has many superior properties compared to other surface hardening processes, it is applied in many areas. 17-4 PH (AISI 630) stainless steel has been selected for this study. 17-4 PH stainless steel has the property of precipitation hardening. PN was applied to samples produced from 17-4 PH stainless steel at 400, 450 ° C for 12 hours under the conditions of 3 : 1 (75% N2- 25% H2) N2 / H2 gas ratio. After the PN process, the hardness of the test samples were measured and the wear tests were performed with the ball-on-disc tribometer. The nitrided samples were also subjected to salt fog tester. As a result of hardness measurements, the hardness values of PN450 and PN400 samples were found to be approximately 1130 HV0.025, 1042 HV0.025 respectively. The untreated material hardness is 361 HV1. In consequence of wear test, the PN450 coded samples showed the best wear behavior. It was observed that the samples treated with PN had corroded as a result of salt fog test.