Ağaç endüstrisinde kesici malzeme olarak kullanılan soğuk iş takım çeliklerinin korozyon ve tribo-korozyon davranışının incelenmesi

Abstract

Bu çalışmanın amacı, ağaç endüstrisinde kesici malzeme olarak kullanılan soğuk iş takım çeliklerinin korozyon ve tribo-korozyon davranışının incelenmesi ve bulguların farklı kompozisyona sahip ısıl işlem uygulanmış iki çeliğin mikroyapı bileşenlerine bağlı olarak irdelenmesidir. Çalışmanın birinci aşamasında, sıcaklığa bağlı olarak denge koşullarında fazların miktarını ve elementel dağılımları belirlemek için termodinamiksel hesaplamalar yapılmıştır. İkinci aşamada, birçok karakterizasyon tekniği kullanılarak mikroyapısal bileşenler (fazlar, karbürlerin türü ve miktarı, tane/paket boyutu vb.) açığa çıkarılmıştır. Üçüncü aşamada, ısıl işlem uygulanmış çelikler üzerine tannik asidin etkisi elektrokimyasal ve daldırma testleri ile incelenmiştir ve tannik asidin sadece korozyon değil aynı zamanda inhibisyon etkisi de gözlenmiştir. Nihai olarak, tannik asit içerisinde tribo-korozyon testleri gerçekleştirilmiştir ve tribolojik karakterizasyon sürtünme katsayısının ve aşınma oranının belirlenmesi ve aynı zamanda aşınma yüzeylerinin incelenmesi ile yapılmıştır. Sonuçlar tannik asidin çalışılan çeliklerin korozyonuna/aşınmasına oldukça etkide bulunduğunu ve matrikslerin anodik/tribolojik davranışınının şiddetli bir şekilde mikroyapısal bileşenlerden etkilendiğini göstermiştir.

The aim of this study is to examine the corrosion and tribo-corrosion behavior of cold work tool steels used as cutting materials in the wood industry and the findings were discussed depending on the microstructural features of two heat treated steels having different composition. In the first stage of the study, thermodynamical calculations were done in order to obtain the amount of the phases and elemental distribution as a function of temperature in equilibrium conditions. In the second stage, several characterization techniques were used to reveal out the microstructural features (phases, type and amount of carbides, grain/packet size etc.). In the third stage, the effect of tannic acid on heat treated steels were examined by electrochemical and immersion tests and not only corrosion but also inhibition effect of tannic acid was observed. Finally, tribo-corrosion tests were carried out in tannic acid and the tribological characterization was done by determining coefficient of friction and wear rate and also examining the worn surfaces. The results showed that tannic acid was very effective to corrode/wear the studied steels and the anodic/tribological behavior of matrices strongly affected by microstructural features.