Research Article

Görev Döngüsünün (Duty Cycle) Plazma Nitrürleme Üzerindeki Etkisi

Volume: 6 Number: 1 June 19, 2025
EN TR

Görev Döngüsünün (Duty Cycle) Plazma Nitrürleme Üzerindeki Etkisi

Öz

Makine parçalarının mikro yapısını iyileştirmek, aşınmaya karşı dayanıklılığını artırmak, korozyona karşı direnç kazandırmak ve yorulma ömrünü uzatmak için farklı yüzey sertleştirme yöntemleri uygulanmaktadır. Plazma nitrürleme işlemi, elde edilen sertleşmiş tabakaların hassas bir şekilde kontrol edilebilmesi ve diğer sertleştirme tekniklerine kıyasla sunduğu çeşitli avantajlar sayesinde endüstride geniş çapta kullanılmaktadır. Bu araştırmada AISI 5115 çeliğine %50 H2+%50 N2 gaz karışımı ortamında 500 ºC sıcaklıkta 5 saat süreyle DC plazma nitrürleme, %75 ve %50 görev döngüsü ile darbeli (puls) plazma nitrürleme işlemi uygulanmıştır. Plazma nitrürlenmiş numunelerin faz özellikleri XRD ve optik mikroskop ile incelenmiştir. Mikrosertlik ölçümleri ile yüzey sertlikleri belirlenmiştir. Metalografik incelemeler sonucunda beyaz tabakanın oluştuğu, görev döngüsünün azalmasıyla tabaka kalınlığının azaldığı görülmüştür. X-ışınları incelemeleri sonucunda DC plazma nitrürleme ile Fe3N, Fe4N fazlarının oluştuğu %50 görev döngüsü ile yapılan çalışmada ise bu fazlara ek olarak yüzeyde α-Fe ve Fe3O4 fazları görülmüştür. Mikrosertlik incelemeleri sonucunda yüzey sertliğinde işleme bağlı olarak yaklaşık 3-5 kat artış olduğu tespit edilmiştir. 93B1

Anahtar Kelimeler

Supporting Institution

Afyon Kocatepe Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi

Project Number

13.FEN.BİL.45

Thanks

Bu çalışma Afyon Kocatepe Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından 13.FEN. BİL.45 nolu proje kapsamında desteklenmiştir.

References

  1. Alves C., Rodrigues J., Martinelli A., The Effect of Pulse Width on the Microstructure of DC-Plasma-Nitrided Layers. Surface and Coatings Technology 122, 112-117, 1999.
  2. Anders A., Fundamentals of Pulsed Plasmas for Materials Processing. Surface and Coatings Technology 183, 301–311, 2004.
  3. Arul Mozhi Varman J. P., Huchel U., Effect of Pulse Repetition Time on Surface Properties of Pulsed Plasma Nitrided AISI 4340 Steel. Indian Journal of Science and Technology 10 (38), 1-8, 2017.
  4. Cai S., Sun J., He Q., Shi T., Wang D., Si J., Yang J., Li F., Xie K., Li M., 16MnCr5 Gear Shaft Fracture Caused by Inclusions and Heat Treatment Process. Engineering Failure Analysis 126, 105458, 1-9, 2021.
  5. Cieslik J., Jacquet P., Tlili B., Mulin H., Decrease of Compound Layer Thickness Obtained in Plasma Nitriding of Alloyed Steels by Diffusion Stage. Journal of Materials Science and Engineering A, 1, 974-980, 2011.
  6. Chong S O, Kim S J., Corrosion Characteristics of 16Cr-10Ni-2Mo Stainless Steel with Plasma Ion Nitriding Temperatures by Galvanostatic Experiment. Journal of Surface Science and Engineering 50 (2), 91–97, 2017.
  7. Conrads H., Schmidt M., Plasma Generation and Plasma Sources. Plasma Sources Science and Technology 9, 441, 2000.
  8. Cooke K. E., Hamsphire J., Southall W., Teer D. G., The Industrial Application of Pulsed DC Bias Power Supplies in Closed Field Unbalanced Magnetron Sputter Ion Plating. Surface Engineering 20(3), 189-195, 2004.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Material Design and Behaviors , Mechanical Engineering (Other)

Journal Section

Research Article

Early Pub Date

June 15, 2025

Publication Date

June 19, 2025

Submission Date

March 20, 2025

Acceptance Date

May 23, 2025

Published in Issue

Year 2025 Volume: 6 Number: 1

APA
Ülker, Ş. (2025). Görev Döngüsünün (Duty Cycle) Plazma Nitrürleme Üzerindeki Etkisi. Journal of Materials and Mechatronics: A, 6(1), 291-300. https://doi.org/10.55546/jmm.1661268
AMA
1.Ülker Ş. Görev Döngüsünün (Duty Cycle) Plazma Nitrürleme Üzerindeki Etkisi. J. Mater. Mechat. A. 2025;6(1):291-300. doi:10.55546/jmm.1661268
Chicago
Ülker, Şükrü. 2025. “Görev Döngüsünün (Duty Cycle) Plazma Nitrürleme Üzerindeki Etkisi”. Journal of Materials and Mechatronics: A 6 (1): 291-300. https://doi.org/10.55546/jmm.1661268.
EndNote
Ülker Ş (June 1, 2025) Görev Döngüsünün (Duty Cycle) Plazma Nitrürleme Üzerindeki Etkisi. Journal of Materials and Mechatronics: A 6 1 291–300.
IEEE
[1]Ş. Ülker, “Görev Döngüsünün (Duty Cycle) Plazma Nitrürleme Üzerindeki Etkisi”, J. Mater. Mechat. A, vol. 6, no. 1, pp. 291–300, June 2025, doi: 10.55546/jmm.1661268.
ISNAD
Ülker, Şükrü. “Görev Döngüsünün (Duty Cycle) Plazma Nitrürleme Üzerindeki Etkisi”. Journal of Materials and Mechatronics: A 6/1 (June 1, 2025): 291-300. https://doi.org/10.55546/jmm.1661268.
JAMA
1.Ülker Ş. Görev Döngüsünün (Duty Cycle) Plazma Nitrürleme Üzerindeki Etkisi. J. Mater. Mechat. A. 2025;6:291–300.
MLA
Ülker, Şükrü. “Görev Döngüsünün (Duty Cycle) Plazma Nitrürleme Üzerindeki Etkisi”. Journal of Materials and Mechatronics: A, vol. 6, no. 1, June 2025, pp. 291-00, doi:10.55546/jmm.1661268.
Vancouver
1.Şükrü Ülker. Görev Döngüsünün (Duty Cycle) Plazma Nitrürleme Üzerindeki Etkisi. J. Mater. Mechat. A. 2025 Jun. 1;6(1):291-300. doi:10.55546/jmm.1661268