Research Article

Bilyalı dövme ve plazma nitrürleme işlemlerinin AISI 4140 çeliğinin aşınma dayanımına etkisi

Volume: 12 Number: 2 April 29, 2024
EN TR

Bilyalı dövme ve plazma nitrürleme işlemlerinin AISI 4140 çeliğinin aşınma dayanımına etkisi

Abstract

Mevcut çalışmada endüstriyel uygulamalarda sıklıkla kullanılan AISI 4140 çeliğinin yüzey özelliklerinin geliştirilmesi ile aşınma dayanımının nasıl değiştiğinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda AISI 4140 çeliği farklı iki şiddette bilyalı dövme işlemine ve plazma nitrasyon işlemlerine tabi tutulmuştur. Mikroyapıda meydana gelen değişimler SEM ve XRD aracılığıyla belirlenirken yüzey dayanımında meydana gelen değişim mikrosertlik ölçümü ile belirlenmiştir. Plazma nitrürleme sonucunda yüzeyde oluşan ilave katmanın demir nitrür fazları olduğu görülmüş bununla beraber bilyalı dövme işlemlerinden sonra herhangi bir faz değişimi meydana gelmemiştir. Tüm işlemlerle birlikte numunelerin yüzey sertliklerinde artış sağlanmış ve plazma nitrürleme ile yüzeyde 700 HV0.2’ye varan sertlik artışı görülmüştür. Buna bağlı olarak en iyi aşınma dayanımı plazma nitrürleme işlemi ile sağlanmıştır. Aşırı bilyalı dövme de aşınma kayıplarının kayda değer miktarda azaltırken geleneksel bilyalı dövme işlemi aşınma dayanımı üzerinde sınırlı bir etki göstermiştir. Uygulanan yüzey modifikasyon işlemlerinin sağladığı sertlik artışı aşınma dayanımında görülen artışa neden olarak gösterilmiştir. Bilyalı dövmede beklenen etkinin görülmemesi ise yüzeyde oluşan pürüzlülüğe atfedilmiştir.

Keywords

Supporting Institution

Bartın Üniversitesi

Project Number

2021-FEN-CY-005

References

  1. [1] Z. Yang, J. Zheng, K. Zhan, C. Jiang, and V. Ji, “Surface characteristic and wear resistance of S960 high-strength steel after shot peening combing with ultrasonic sprayed graphene oxide coating,” J. Mater. Res. Technol., vol. 18, pp. 978–989, 2022, doi: 10.1016/j.jmrt.2022.02.124.
  2. [2] H. Yan, P. Zhu, Z. Chen, H. Zhang, Y. Zhang, and Y. Zhang, “Effect of shot peening on the surface properties and wear behavior of heavy-duty-axle gear steels,” J. Mater. Res. Technol., vol. 17, pp. 22–32, 2022, doi: 10.1016/j.jmrt.2021.12.126.
  3. [3] Y. B. Bozkurt, H. Kovacı, A. F. Yetim, and A. Çelik, “Tribocorrosion properties and mechanism of a shot peened AISI 4140 low-alloy steel,” Surf. Coatings Technol., vol. 440, no. April, p. 128444, 2022, doi: 10.1016/j.surfcoat.2022.128444.
  4. [4] H. Xiao et al., “Promoted low-temperature plasma nitriding for improving wear performance of arc-deposited ceramic coatings on Ti6Al4V alloy via shot peening pretreatment,” J. Mater. Res. Technol., vol. 19, pp. 2981–2990, 2022, doi: 10.1016/j.jmrt.2022.06.067.
  5. [5] J. Wang, S. Qu, H. Shao, X. Hu, B. Guo, and X. Li, “Ultra-high fatigue property and fracture mechanism of modified 20CrMoH steel by gas carburizing technology combined with shot peening treatment,” Int. J. Fatigue, vol. 165, no. May, p. 107221, 2022, doi: 10.1016/j.ijfatigue.2022.107221.
  6. [6] J. Zheng et al., “Surface characteristic and corrosion resistance of different plasma-sprayed coatings (Zn, Al6061and Zn/23Al) on S960 high strength steel with subsequent micro-shot peening,” Surf. Coatings Technol., vol. 451, no. July, p. 129046, 2022, doi: 10.1016/j.surfcoat.2022.129046.
  7. [7] X. Han, Z. Zhang, B. Wang, S. J. Thrush, G. C. Barber, and F. Qiu, “Microstructures, compressive residual stress, friction behavior, and wear mechanism of quenched and tempered shot peened medium carbon steel,” Wear, vol. 488–489, no. 5988, p. 204131, 2022, doi: 10.1016/j.wear.2021.204131.
  8. [8] M. Neslušan et al., “Barkhausen noise emission of AISI 304 stainless steel originating from strain induced martensite by shot peening,” J. Mater. Res. Technol., vol. 20, pp. 748–762, 2022, doi: 10.1016/j.jmrt.2022.07.107.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

April 29, 2024

Submission Date

December 29, 2022

Acceptance Date

August 7, 2023

Published in Issue

Year 2024 Volume: 12 Number: 2

APA
Erdoğan, A., Ünal, O., Gök, M., Özdemir, S., & Alkan, S. (2024). Bilyalı dövme ve plazma nitrürleme işlemlerinin AISI 4140 çeliğinin aşınma dayanımına etkisi. Duzce University Journal of Science and Technology, 12(2), 1126-1135. https://doi.org/10.29130/dubited.1225813
AMA
1.Erdoğan A, Ünal O, Gök M, Özdemir S, Alkan S. Bilyalı dövme ve plazma nitrürleme işlemlerinin AISI 4140 çeliğinin aşınma dayanımına etkisi. DUBİTED. 2024;12(2):1126-1135. doi:10.29130/dubited.1225813
Chicago
Erdoğan, Azmi, Okan Ünal, Mustafa Gök, Soner Özdemir, and Sabri Alkan. 2024. “Bilyalı Dövme Ve Plazma Nitrürleme Işlemlerinin AISI 4140 çeliğinin Aşınma Dayanımına Etkisi”. Duzce University Journal of Science and Technology 12 (2): 1126-35. https://doi.org/10.29130/dubited.1225813.
EndNote
Erdoğan A, Ünal O, Gök M, Özdemir S, Alkan S (April 1, 2024) Bilyalı dövme ve plazma nitrürleme işlemlerinin AISI 4140 çeliğinin aşınma dayanımına etkisi. Duzce University Journal of Science and Technology 12 2 1126–1135.
IEEE
[1]A. Erdoğan, O. Ünal, M. Gök, S. Özdemir, and S. Alkan, “Bilyalı dövme ve plazma nitrürleme işlemlerinin AISI 4140 çeliğinin aşınma dayanımına etkisi”, DUBİTED, vol. 12, no. 2, pp. 1126–1135, Apr. 2024, doi: 10.29130/dubited.1225813.
ISNAD
Erdoğan, Azmi - Ünal, Okan - Gök, Mustafa - Özdemir, Soner - Alkan, Sabri. “Bilyalı Dövme Ve Plazma Nitrürleme Işlemlerinin AISI 4140 çeliğinin Aşınma Dayanımına Etkisi”. Duzce University Journal of Science and Technology 12/2 (April 1, 2024): 1126-1135. https://doi.org/10.29130/dubited.1225813.
JAMA
1.Erdoğan A, Ünal O, Gök M, Özdemir S, Alkan S. Bilyalı dövme ve plazma nitrürleme işlemlerinin AISI 4140 çeliğinin aşınma dayanımına etkisi. DUBİTED. 2024;12:1126–1135.
MLA
Erdoğan, Azmi, et al. “Bilyalı Dövme Ve Plazma Nitrürleme Işlemlerinin AISI 4140 çeliğinin Aşınma Dayanımına Etkisi”. Duzce University Journal of Science and Technology, vol. 12, no. 2, Apr. 2024, pp. 1126-35, doi:10.29130/dubited.1225813.
Vancouver
1.Azmi Erdoğan, Okan Ünal, Mustafa Gök, Soner Özdemir, Sabri Alkan. Bilyalı dövme ve plazma nitrürleme işlemlerinin AISI 4140 çeliğinin aşınma dayanımına etkisi. DUBİTED. 2024 Apr. 1;12(2):1126-35. doi:10.29130/dubited.1225813