HSS (yüksek hız çeliği) çeliklerinin PVD (fiziksel buhar biriktirme) yöntemiyle AlTiN kaplanması

Abstract

Bu çalışmada HSS (Yüksek Hız Çeliği) çeliklerinin PVD (Fiziksel Buhar Biriktirme)yöntemi ile AlTiN kaplanmasının sonuçları araştırılmıştır. PVD tekniği, vakum altındabulundurulan malzemelerin buharlaştırılarak veya sıçratılarak atomların yüzeyindenkopartılması ve kaplanacak olan alt malzeme yüzeyine (atomsal veya iyonik olarak)biriktirilmesi esasına dayanır. HSS çelik parçalar talaşlı şekil verme yoluyla işlenip PVDtezgahında AlTiN kaplandı. AlTiN kaplanmış HSS çeliği ve kaplama yapılmayan HSS çeliğinumunelerinin sertlik ölçümlerinin yanı sıra SEM vasıtasıyla mikro yapılarının incelenmesive EDS analizleri yapıldı. Yapılan bu incelemeler sonucunda AlTiN takım çalışma sıcaklığını800 °C gibi yüksek bir değere çıkardığı görülmüştür. AlTiN kaplamanın hava ortamındaısınması sonucunda, yüzeyde amorf bir alüminyum oksit tabaka oluşur. Bu tabaka daha fazlaoksit oluşmasını engeller. Bu da yüksek sıcaklıkta, yüksek sertliğin muhafazası için önemlibir avantajdır. Bu koruyucu tabaka AlTiN kaplamalı HSS çeliklerini kaplamasız HSSçeliklere göre daha yüksek performanslı hale getirir. AlTiN kaplamaları, çok yüksek sertliğisayesinde aşınma mukavemetini arttırır ve kesme sıvısı kullanmaksızın yapılacak kesmelerdemutlak sonuç sağlar.ANAHTAR KELİMELER: HSS (Yüksek Hız Çeliği), PVD, Kaplama, AlTiN

In this study, the results of AlTiN coating of HSS (High Speed Steel) steels by PVD(Physical Vapor Deposition) process were investigated. PVD process depends on the principalof evaporation or sputtering of the atoms from the surface of materials in vacuum andaccumulation of these atoms on the surface of the material (atomic or ionic way) to be coated.HSS steel components were AlTiN coated on the PVD bench after machining process.Besides the hardness measurements of AlTiN coated and uncoated HSS steel specimens,examination of microstructures by SEM (Scannig Electron Microscope) and EDS (EnergyDispersive X-ray Analysis) analysises were made. As a result of these investigations, it wasseen that AlTiN raised the tool working temperature to a high value as 800 °C. After theAlTiN coating?s heating in the air atmosphere, an amorph aluminum oxide layer forms on thesurface.This layer prevents forming of more oxide. This is an important benefit forconservation of high hardness at high temperature. This protective layer, makes the AlTiNcoated HSS steels show higher performance than the uncoated HSS steels. AlTiN coatings,through the very high hardness, increase the abrasion resistance and provide absolute resultfor cuttings those will be made without cutting fluid.KEYWORDS: HSS (High Speed Steel), PVD, Coating, AlTiN