Hardox 400 çelik yüzeyinin plazma transferli ark kaynak yöntemiyle alaşımlandırılması ve taguchi metoduyla değerlendirilmesi

Abstract

Bu çalışmada; Hardox 400 mikroalaşımlı çeliğin yüzeyi B4C-TiC-FeCrC-SiC tozları kullanılarak plazma transfer ark (PTA) kaynak metoduyla alaşımlandırılmıştır. Elde edilen kaplama tabakalarının abrasiv aşınma davranışı incelenip ve Taguchi metoduyla optimize edilmiştir. Kaplama tabakası; optik mikroskop (OM), taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışın difraktogramı (XRD) ve X ışını enerji dağılım spektrometresinden (EDS) faydalanılarak incelenmiştir. Optik mikroskop ve mikroyapı incelemeleri neticesinde, kaplama tabakası ile alt tabakanın birbirlerine metalurjik olarak bağlandığı ve yapıda MK (metal karbür) ve Me-B (metal borür) ve intermetalik fazlar tespit edilmiştir. Abrasiv aşınma işlemi 120-180 aşındırıcı tane boyutundaki aşındırıcıda 6-16 N yük ve 10-20-30-40 metre kayma mesafelerindeki kütle kaybına bağlı olarak değerlendirilmiştir. Ayrıca; alaşımlama yapılmamış mikroalaşımlı Hardox 400 çelik malzeme farklı soğutma ortamlarında ısıl işlemler yapılmıştır. Elde edilen bu numunelere de benzer şekilde aşınma testleri uygulanmıştır. Daha sonra veriler Taguchi metoduyla değerlendirilmiştir. Aşınma davranışının belirlenmesinde önemli bir ölçüt olan en düşük aşınma davranışına etkileri Taguchi metodunun en düşük-en iyi control karakteristiği ile optimize edilmiş olup sonuçlar grafiksel yöntemlerle analiz edilmiştir. Isıl işlem sonucu ıslah işlemi, su, yağ ve fırın ortamında soğutmayla gerçekleştirilmiştir.

In this study; The Hardox 400 microalloyed steel surface was alloyed by plasma transfer arc (PTA) welding method using B4C-TiC-FeCrC-SiC powders. The abrasive wear behavior of the obtained coating layers are examined and optimized by the Taguchi method. The coating layer was analysed using optical microscope (OM), scanning electron microscope (SEM), X-ray diffractogram (XRD) and X-ray energy dispersive spectrometer (EDS). As a result of optical microscope and microstructure analyses, it was determined that the coating layer and the sub-layer were connected to each other metallurgical and there were MC (metal carbide) and Me-B (metal boride) and intermetallic phases in the structure. Abrasive wear behavior has been evaluated to be due to mass loss in the abrasive grain size of 120-180 abrasive grain size 6-16 N load and 10-20-30-40 meters shifting distance. Also; untreated microalloyed Hardox 400 steel material was heat treated in different cooling environments. Wear tests were similarly applied to these samples. Then datas were evaluated by the Taguchi method. The effect of wear loss on the lowest wear behavior, which is a most important criterion in determining the wear behavior, was optimized with the lowest-the best control characteristics of the Taguchi method and the results were analyzed with graphical methods. The result of the heat treatment, the tempering was carried out by cooling in water, oil and oven.