Yıl 2019, Cilt 8 , Sayı 1, Sayfalar 118 - 131 2019-03-12

CrN Kaplanmış AISI 52100 Çeliğinin Atmosfer ve Vakum ortamlarında Aşınma Davranışının İncelenmesi

Levent KARA [1]


Bu çalışmada farklı taban malzeme bias gerilimleri uygulanarak üretilen CrN kaplamalarının morfolojik, yapısal, kimyasal ve aşınma dayanımı özellikleri incelenmiştir. Sanayide yaygın bir şekilde kullanılan AISI 52100 çeliği taban malzeme olarak seçilmiştir.  Kaplama yöntemi olarak fiziksel buhar biriktirme yöntemi kullanılmıştır. Kaplamaların morfolojik özellikleri taramalı elektron mikroskobu kullanılarak incelenmiştir. Kaplamaların kristolografik yapıları X ışını difraksiyonu yöntemi kullanılarak analiz edilmiştir. Kaplamaların kimyasal bileşenleri EDS analizi ile incelenmiştir. Kaplamaların aşınma dayanımı özellikleri 5x10-3 mbar vakum ve normal atmosfer ortamlarında sabit hız, süre ve yük deney parametrelerinde disk üzeri bilye deney düzeneği kullanılarak incelenmiştir. Aşınma hacimleri temassız optik profilometre ile ölçülmüştür. Aşınma mekanizmaları aşınma izlerinden alınan SEM ve EDS analizleri ile karakterize edilmiştir.

Yapılan aşınma deneylerinden atmosfer şartlarında CrN kaplanmış bütün numuneler, kaplanmamış numunelere göre daha düşük aşınma miktarına sahip olduğu gözlenmiştir. Atmosfer koşullarında en düşük aşınma miktarı, taban malzemelere 200 Volt bias uygulanan numunelerden elde edilirken, vakum ortamında en düşük aşınma miktarı taban malzemelere 100 Volt bias gerilimi uygulanan numunelerden elde edilmiştir. Atmosfer ortamında aşınma mekanizması bütün numunelerde oksidatif ve abrazif olarak gözlemlenirken, vakum ortamında aşınma mekanizması adhezif olarak gözlenmiştir. 

Fiziksel Buhar Kaplama, Vakum, Aşınma
  • 1. Lin J., Sproul W.D., Moore J.J. 2012. Tribological behavior of thick CrN coatings deposited by modulated pulsed power magnetron sputtering. Surface and Coatings Technology, 206(8): 2474-2483.
  • 2. Pakala M. Lin R.Y. 1996. Reactive sputter deposition of chromium nitride coatings. Surface and Coatings Technology, 81(2): p. 233-239.
  • 3. Vite M., Moreno-Rios M.., Hernandez E. A., Laguna-Camacho J. R. 2011. A study of the abrasive resistance of sputtered CrN coatings deposited on AISI 316 and AISI H13 steel substrates using steel particles. Wear, 2011. 271(9): p. 1273-1279.
  • 4. Zhou F., Chen K., Wang M., Xu X., Meng H., Yu M., Dai Z. 2008. Friction and wear properties of CrN coatings sliding against Si3N4 balls in water and air. Wear, 265(7): p. 1029-1037.
  • 5. Ruden A., Parra E. R., Paladines A. U., Sequeda F. 2013. Corrosion resistance of CrN thin films produced by dc magnetron sputtering. Applied Surface Science, 270: p. 150-156.
  • 6. Qi Z., Wu Z., Zhang D., Wei B., Wang J., Wang Z. 2017. Effect of sputtering power on the chemical composition, microstructure and mechanical properties of CrNx hard coatings deposited by reactive magnetron sputtering. Vacuum, 145: p. 136-143.
  • 7. Hurkmans T., Lewis D. B., Paritong H., Brooks J. S., Münz W. D. 1999. Influence of ion bombardment on structure and properties of unbalanced magnetron grown CrNx coatings. Surface and Coatings Technology, 114(1): p. 52-59.
  • 8. Mayrhofer P.H., Tischler G., Mitterer C. 2001. Microstructure and mechanical/thermal properties of Cr–N coatings deposited by reactive unbalanced magnetron sputtering. Surface and Coatings Technology, 142-144: 78-84.
  • 9. Tu J.-N., Duh J.-G., Tsai S.Y. 2000. Morphology, mechanical properties, and oxidation behavior of reactively sputtered Cr–N films. Surface and Coatings Technology, 133-134: 181-185.
  • 10. Bertrand G., Savall C., Meunier C. 1997. Properties of reactively RF magnetron-sputtered chromium nitride coatings. Surface and Coatings Technology, 96(2): 323-329.
  • 11. Singh S.K., Chattopadhyaya S., Pramanik A., Kumar S. 2018. Wear behavior of chromium nitride coating in dry condition at lower sliding velocity and load. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 96(5): 1665-1675.
  • 12. Grasser S., Daniel R.., Mitterer C. 2012. Microstructure modifications of CrN coatings by pulsed bias sputtering. Surface and Coatings Technology, 206(22): 4666-4671.
Birincil Dil tr
Bölüm Araştırma Makalesi
Yazarlar

Yazar: Levent KARA
Kurum: ERZİNCAN BİNALİ YILDIRIM ÜNİVERSİTESİ, MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
Ülke: Turkey


Tarihler

Yayımlanma Tarihi : 12 Mart 2019

Bibtex @araştırma makalesi { bitlisfen443446, journal = {Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi}, issn = {2147-3129}, eissn = {2147-3188}, address = {}, publisher = {Bitlis Eren Üniversitesi}, year = {2019}, volume = {8}, pages = {118 - 131}, doi = {10.17798/bitlisfen.443446}, title = {CrN Kaplanmış AISI 52100 Çeliğinin Atmosfer ve Vakum ortamlarında Aşınma Davranışının İncelenmesi}, key = {cite}, author = {KARA, Levent} }
APA KARA, L . (2019). CrN Kaplanmış AISI 52100 Çeliğinin Atmosfer ve Vakum ortamlarında Aşınma Davranışının İncelenmesi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi , 8 (1) , 118-131 . DOI: 10.17798/bitlisfen.443446
MLA KARA, L . "CrN Kaplanmış AISI 52100 Çeliğinin Atmosfer ve Vakum ortamlarında Aşınma Davranışının İncelenmesi". Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 8 (2019 ): 118-131 <https://dergipark.org.tr/tr/pub/bitlisfen/issue/43819/443446>
Chicago KARA, L . "CrN Kaplanmış AISI 52100 Çeliğinin Atmosfer ve Vakum ortamlarında Aşınma Davranışının İncelenmesi". Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 8 (2019 ): 118-131
RIS TY - JOUR T1 - CrN Kaplanmış AISI 52100 Çeliğinin Atmosfer ve Vakum ortamlarında Aşınma Davranışının İncelenmesi AU - Levent KARA Y1 - 2019 PY - 2019 N1 - doi: 10.17798/bitlisfen.443446 DO - 10.17798/bitlisfen.443446 T2 - Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 118 EP - 131 VL - 8 IS - 1 SN - 2147-3129-2147-3188 M3 - doi: 10.17798/bitlisfen.443446 UR - https://doi.org/10.17798/bitlisfen.443446 Y2 - 2018 ER -
EndNote %0 Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi CrN Kaplanmış AISI 52100 Çeliğinin Atmosfer ve Vakum ortamlarında Aşınma Davranışının İncelenmesi %A Levent KARA %T CrN Kaplanmış AISI 52100 Çeliğinin Atmosfer ve Vakum ortamlarında Aşınma Davranışının İncelenmesi %D 2019 %J Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi %P 2147-3129-2147-3188 %V 8 %N 1 %R doi: 10.17798/bitlisfen.443446 %U 10.17798/bitlisfen.443446
ISNAD KARA, Levent . "CrN Kaplanmış AISI 52100 Çeliğinin Atmosfer ve Vakum ortamlarında Aşınma Davranışının İncelenmesi". Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 8 / 1 (Mart 2019): 118-131 . https://doi.org/10.17798/bitlisfen.443446
AMA KARA L . CrN Kaplanmış AISI 52100 Çeliğinin Atmosfer ve Vakum ortamlarında Aşınma Davranışının İncelenmesi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2019; 8(1): 118-131.
Vancouver KARA L . CrN Kaplanmış AISI 52100 Çeliğinin Atmosfer ve Vakum ortamlarında Aşınma Davranışının İncelenmesi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2019; 8(1): 131-118.