Akışkan yatak fırın sisteminde saf titanyumun nitrasyonu

Abstract

Bu çalışmada, saf titanyumun akışkan yatak ısıl işlem sistemindenitrürlenmesi sonucu yüzeyde oluşan titanyum nitrürler incelendi. Nitrasyon işlemiakışkan yatak ısıl işlem fırınında azot (N2) ve amonyak (NH3) gazlarından gazortamda 550 ºC de 12 saat, 650 ºC de 12 saat, 750 ºC de 12 saat ve 850ºC de 2, 6ve 12 saat süreyle uygulandı. Saf titanyum yüzeyi üzerindeki titanyum nitrürlerinoluşumu XRD analiziyle doğrulandı. Metalografik çalışmalar saf titanyum yüzeyiüzerindeki titanyum nitrürlerden oluşan tabakayı açığa çıkardı. Deneysel sonuçlarnitrürleme süresi ve sıcaklığı ne kadar yüksek olursa o kadar kalın titanyum nitrürtabakası oluşturduğunu gösterdi. XRD analizleri, nitrasyon işlemi sonrası yüzeydetitanyum nitrürlerin (TiN ve Ti2N) oluştuğunu göstermektedir. Nitrür tabakasıkalınlığı sıcaklık ve süre değişimiyle birlikte 20 ile 45 µm aralığında değişmektedir.Nitrürlenmiş saf titanyum numunelerin yüzeyden itibaren mesafeye bağlı sertliklerimesafeyle beraber düşmektedir. Altlık malzemenin üzerindeki nitrürlerden oluşantabakanın ortalama sertliği 550 ile 1100 HV aralığında değişirken, altlık malzemeninsertliği 252 ile 378 HV aralığında değişmektedir.

In this study, the titanium nitrides formed on pure titanium surface as a resultof nitriding in fluidized bed system are examined. Nitriding process in fluidized bedfurnace that includes nitrogen (N2) and ammonium (NH3) gases, was performed at550, 650 and 750 ºC for 12 hours and at 850 ºC for 2, 6 and 12 hours. Titaniumnitrides formed on pure titanium surface were verified by XRD analysis. Themorphology of titanium nitrides layer on pure titanium surface was revealed bymetallographic studies. Experimental results showed that the layer of titanium nitrideincreased with increasing time and temperature. In this study, it was possible toobserve titanium nitrides (TiN and Ti2N) by XRD study. The thickness of titaniumnitride layer varied between 20 and 45 µm with the change of time and temperature.While average hardness of nitride layer on substrate material changed from 550 to1100 HV range, the hardness of substrate material varied between 252 and 378 HVrange.