AISI 4140 Çelik Yüzeyinde Termoreaktif Difüzyon Yöntemiyle Elde Edilen TiC Kaplamasının Mikroyapı Özelliklerinin İncelenmesi

Soner Buytoz

doi:10.35234/fumbd.556225

AISI 4140 Çelik Yüzeyinde Termoreaktif Difüzyon Yöntemiyle Elde Edilen TiC Kaplamasının Mikroyapı Özelliklerinin İncelenmesi

Öz

Bu çalışmada AISI 4140 çeliğinin yüzeyi ferro-titanyum  (FeTi) tozuyla kaplanmıştır. Kaplamalar, üç farklı sıcaklıkta (900 °C, 1000 °C ve 1100 °C) ve üç farklı sürede (1 saat, 2 saat ve 3) paket sementasyon yöntemiyle bir termo-reaktif difüzyon (TRD) işlemi kullanılarak gerçekleştirmiştir. Kaplamaların yapısal ve mekanik özellikleri karşılaştırılmıştır. Bu amaçla, oluşan fazların tipleri, mikroyapıları , mikro sertlikleri incelenmiştir. XRD analizi sonucunda kaplama tabakalarında α-Fe ve TiC fazları tespit edildi. . Kaplamaların kalınlığı 3.04–11.70 μm ve sertlik 1089–2335 HV değerleri elde edildi.  Kaplamaların Ti içeren faz bileşenleri, artan kaplama sıcaklıkları ile arttı.

Anahtar Kelimeler

Kaplama,mikroyapı,termoreaktif difüzyon

Kaynakça

1. M. Stüber, H. Leiste, S. Ulrich, H. Holleck, D. Schild, Microstructure and properties of low friction TiC-C nanocomposite coatings deposited by magnetron sputtering, Surf. Coat. Technol., 150 (2002), p. 218.
2. Y. Hu, L. Li, X. Cai, Q. Chen, P.K. Chu, Mechanical and tribological properties of TiC/amorphous hydrogenated carbon composite coatings fabricated by DC magnetron sputtering with and without sample bias, Diam. Relat. Mater., 16 (2007), p. 181.
3. A. El Mel, et al., Titanium carbide/carbon nanocomposite hard coatings: a comparative study between various chemical analysis tools, Surf. Coat. Technol., 256 (2014), p. 41.
4. T. Arai, S. Moriyama, Growth behavior of vanadium carbide coatings on steel substrates by a salt bath immersion coating process, Thin Solid Films, 249 (1) (1994), pp. 54-61.
5. Wenzheng Dong, Ling Xu, Junjie Wen, Qiquan Lin, Zhigang Wang, Galling mechanism in metal forming process with TRD coated die against advanced high strength steel sheet, Procedia Engineering, Volume 207, 2017, Pages 2233-2238, M. Miyake, Y. Hirooka, R. Imoto, T. Sano, Chemical vapor deposition of niobium on graphite, Thin Solid Films, 63 (1979), pp. 303-308,
6. K. Zhang, M. Wen, G. Cheng, X. Li, Q.N. Meng, J.S. Lian, et al., Reactive magnetron sputtering deposition and characterization of niobium carbide films, Vacuum, 99 (2014), pp. 233-241.
7. M. Aghaie-Khafri, F. Fazlalipour, Vanadium carbide coatings on die steel deposited by the thermo-reactive diffusion technique, J. Phys. Chem. Solids, 69 (2008), p. 2465.
8. D. Chaliampalias, G. Vourlias, E. Pavlidou, S. Skolianos, K. Chrissafis, G. Stergioudis, Comparative examination of the microstructure and high temperature oxidation performance of NiCrBSi flame sprayed and pack cementation coatings, Appl. Surf. Sci., 255 (6) (2009), pp. 3605-3612.

9. C.K.N. Oliveira, C.L. Benassi, L.C. Casteletti , Evaluation of hard coatings obtained on AISI D2 steel by thermo-reactive deposition treatment, Surf. Coat. Technol., 201 (2006), pp. 1880-1885.
10. X.S. Fan, Z.G. Yang, Z.X. Xia, C. Zhang, H.Q. Che, The microstructure evolution of VC coatings on AISI H13 and 9Cr18 steel by thermo-reactive deposition process, J. Alloys Compd., 505 (2010), pp. L15-L18.
11. A. Ghadi, M. Soltanieh, H. Saghafian, Z.G. Yang, Investigation of chromium and vanadium carbide composite coatings on CK45 steel by Thermal Reactive Diffusion, Surf. Coatings Technol., 289 (2016), pp. 1-10.
12. Y.M. Chen, G.P. Yu, J.H. Huang, Role of process parameters in the texture evolution of TiN films deposited by hollow cathode discharge ion plating, Surf. Coat. Technol., 141 (2001), pp. 156-163.
13. X.S. Fan, Z.G. Yang, C. Zhang, Y.D. Zhang, H.Q. Che, Evaluation of vanadium carbide coatings on AISI H13 obtained by thermo-reactive deposition/diffusion technique, Surf. Coat. Technol., 205 (2010), pp. 641-646.
14. Jin Zhang ,Shuai Li ,Chenfeng Lu ,Caiyuan Sun ,Min Huang, Anti-wear titanium carbide coating on low-carbon steel by thermo-reactive diffusion, Surface and Coatings Technology, Volume 364, 25 April 2019, Pages 265-272.
15. S. Akamatsu, M. Hasebe, T. Senuma, Y. Matsumura, O. Kisue, Thermodynamic calculation of solute carbon and nitrogen in Nb and Ti added extra-low carbon steels, ISIJ Int., 34 (1994), pp. 9-16.
16. B. Kurt, O. Sinoplu, C. Carboga, B. Demirel, The investigation and growth kinetics of TiC coatings on AISI D3 steel produced by thermo-reactive diffusion technique, Pract. Metallogr., 51 (2014), pp. 95-106.
17. C. K. N. Oliveira, R. M. Muñoz Riofano, L. C. Casteletti, Formation of carbide layers on AISI H13 and D2 steels by treatment in molten borax containing dissolved both Fe–Nb and Fe–Ti powders, Materials Letters, Volume 59, Issues 14–15, June 2005, Pages 1719-1722.
18. Reza Soltani, Mahmoud Heydarzadeh Sohi, Mohammad Ansari, Ahmadreza Haghighi, Farahnaz Haftlang, Evaluation of niobium carbide coatings produced on AISI L2 steel via thermo-reactive diffusion technique, Vacuum, Volume 146, December 2017, Pages 44-51.
19. J. De Damborenea, Surface modification of metals by high power lasers, Surf. Coatings Technol., 100 (1998), pp. 377-382.
20. Ugur Sen, Friction and wear properties of thermo-reactive diffusion coatings against titanium nitride coated steels, Materials & Design, Volume 26, Issue 2, April 2005, Pages 167-174.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

-

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Soner Buytoz ^*
0000-0003-1509-8648
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

27 Eylül 2019

Gönderilme Tarihi

19 Nisan 2019

Kabul Tarihi

16 Temmuz 2019

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2019 Cilt: 31 Sayı: 2

DOI

https://doi.org/10.35234/fumbd.556225

IZ

https://izlik.org/JA39PZ86JH

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Buytoz, S. (2019). AISI 4140 Çelik Yüzeyinde Termoreaktif Difüzyon Yöntemiyle Elde Edilen TiC Kaplamasının Mikroyapı Özelliklerinin İncelenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 31(2), 473-480. https://doi.org/10.35234/fumbd.556225

AMA

1.Buytoz S. AISI 4140 Çelik Yüzeyinde Termoreaktif Difüzyon Yöntemiyle Elde Edilen TiC Kaplamasının Mikroyapı Özelliklerinin İncelenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2019;31(2):473-480. doi:10.35234/fumbd.556225

Chicago

Buytoz, Soner. 2019. “AISI 4140 Çelik Yüzeyinde Termoreaktif Difüzyon Yöntemiyle Elde Edilen TiC Kaplamasının Mikroyapı Özelliklerinin İncelenmesi”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 31 (2): 473-80. https://doi.org/10.35234/fumbd.556225.

EndNote

Buytoz S (01 Eylül 2019) AISI 4140 Çelik Yüzeyinde Termoreaktif Difüzyon Yöntemiyle Elde Edilen TiC Kaplamasının Mikroyapı Özelliklerinin İncelenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 31 2 473–480.

IEEE

[1]S. Buytoz, “AISI 4140 Çelik Yüzeyinde Termoreaktif Difüzyon Yöntemiyle Elde Edilen TiC Kaplamasının Mikroyapı Özelliklerinin İncelenmesi”, Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 31, sy 2, ss. 473–480, Eyl. 2019, doi: 10.35234/fumbd.556225.

ISNAD

Buytoz, Soner. “AISI 4140 Çelik Yüzeyinde Termoreaktif Difüzyon Yöntemiyle Elde Edilen TiC Kaplamasının Mikroyapı Özelliklerinin İncelenmesi”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 31/2 (01 Eylül 2019): 473-480. https://doi.org/10.35234/fumbd.556225.

JAMA

1.Buytoz S. AISI 4140 Çelik Yüzeyinde Termoreaktif Difüzyon Yöntemiyle Elde Edilen TiC Kaplamasının Mikroyapı Özelliklerinin İncelenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2019;31:473–480.

MLA

Buytoz, Soner. “AISI 4140 Çelik Yüzeyinde Termoreaktif Difüzyon Yöntemiyle Elde Edilen TiC Kaplamasının Mikroyapı Özelliklerinin İncelenmesi”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 31, sy 2, Eylül 2019, ss. 473-80, doi:10.35234/fumbd.556225.

Vancouver

1.Soner Buytoz. AISI 4140 Çelik Yüzeyinde Termoreaktif Difüzyon Yöntemiyle Elde Edilen TiC Kaplamasının Mikroyapı Özelliklerinin İncelenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 01 Eylül 2019;31(2):473-80. doi:10.35234/fumbd.556225

Cited By

Kaplama Kalınlığına Parametrelerin Etkisi

Batman Üniversitesi Yaşam Bilimleri Dergisi

https://doi.org/10.55024/buyasambid.1396899

Coating of AISI 304 stainless steel surface with addition of Cr3C2 to NiCrCo medium entropy alloy powder

Materials Testing

https://doi.org/10.1515/mt-2024-0471