AISI 8620 çelik malzemelerin plazma püskürtme yöntemiyle kaplanması ve kaplamaların karakterizasyonu

Yıl 2018, Cilt: 33 Sayı: 3, 1111 - 1122, 14.08.2018

Yakup Kaya Faruk Aktürkoğlu Nizamettin Kahraman

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.416410

Öz

Bu çalışmada, sementasyon işlemi görmüş AISI 8620 çelik malzemenin aşınan yüzeyleri farklı kimyasal içeriğe sahip tozlarla, plazma püskürtme yöntemiyle kaplanarak tekrar kullanıma uygun hale getirilmesi amaçlanmıştır. Kaplamaların servis şartlarındaki aşınma dayanımlarını belirlemek için aşınma testi, kaplama tabakası ve arayüzeylerin karakterizasyonu için sertlik testi yapılmıştır. Ayrıca kaplama numuneleri üzerinde arayüzey özelliklerini belirlemek için, taramalı elektron mikroskobu (SEM/EDS) çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Yapılan sertlik ölçümleri sonucunda; en fazla yüzey sertliğine sahip kaplamanın 72F-NS kaplaması olduğu tespit edilmiştir. Aşınma testleri sonucunda en yüksek aşınma direnci CRC-106 kaplamasından elde edildiği ve onu sırasıyla 68 F-NS-1, 72F-NS AMDRY 962 takip ettiği bulunmuştur. SEM/EDS incelemeleri sonucunda kaplama tabakalarının lamelli olduğu ve kaplama tabakası ile arayüzeyde oksitlerin oluştuğu gözlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Atmosferik plazma sprey, AISI 8620 çeliği, SEM, aşınma, sertlik

Kaynakça

• KAYNAKLAR (REFERENCES)
• Iordanova I., Surtchev M., Forcey K.S., Metallographic and SEM investigation of the thermally sprayed coatings on steel substrate, Surface and Coatings Technology, 139 (2-3), 118-126, 2001.
• Kahraman N., Gülenç B., Abrasive wear behaviour of powder flame sprayed coatings on steel substrates, Materials and Design, 23 (8), 721-725, 2002.
• Yıldırım S.E., Y2SiO5 tozu üretimi ve plazma sprey tekniği ile kaplanması, Yüksek Lisans Tezi, Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya, 2009.
• Özel S., Alüminyum alaşımı ve bronzu yüzeyine oksit ve karbür bileşiklerinin plazma sprey yöntemiyle kaplanmasının araştırılması, Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ, 2009.
• Kahraman N., Gülenç B., Durgutlu A., Alevle spreyleme yöntemiyle kaplanan malzemelerdeki aşınma davranışının incelenmesi, 1.Uluslararası Mesleki ve Teknik Eğitim Teknolojileri Kongresi, İstanbul-Türkiye, 1392-1399, 2005.
• Kahraman N., Gülenç B., Investigation of the coating thickness effect on the surface roughness and hardness of powder flame spraying coated specimens, 2. International Conference on Powder Metallurgy, Napoca-Romania, 305-311, 6-8 July 2000.
• Harvey D., The tough truth-wear resistant coatings using HVOF, TWI Bulletin, 473 (1), 95-98, 1995.
• Harvey D., The ultimate coating-thermal spraying at Abington, TWI Bulletin, 456 (2) 28-30 1994.
• Liu S., Tao W., Li J., Yang Z., Liu F., Study on the formation process of Al2O3–TiO2 composite powders, Powder Technology.155 (3), 187-192, 2005.
• Xie L., Ma X., Jordan E.H., Padture N.P., Xiao D.T., Gell M., Deposition mechanisms of thermal barrier coatings in the solution precursor plasma spray process, Surface and Coatings Technology, 177-178, 103-107, 2004.
• Dong S., Song B., Liao H., Coddet C., Deposition of NiCrBSi coatings by atmospheric plasma spraying and dry-ice blasting: Microstructure and wear resistance, Surface and Coatings Technology, 268, 36-45, 2015.
• Fauchais P., Vardelle M., Plasma spraying: present and future, Pure and Applied Chemistry, 66 (6), 1247-1258, 2009.
• Zavareh M.A, Sarhan A.A.D.M., Razak B.B.A, Basirun W.J., Plasma thermal spray of ceramic oxide coating on carbon steel with enhanced wear and corrosion resistance for oil and gas applications, Ceramics International, 40 (9-A), 14267-14277, 2014.
• Yeşildal R., Günay Y.Z., Plazma sprey yöntemi ile kaplama ve sprey karakteristiklerinin incelenmesi, DEÜ Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 9 (1), 59-76, 2007.
• He L., Tan Y., Wang X., Xu T, Hong X, Microstructure and wear properties of Al2O3-CeO2/Ni-base alloy composite coatings on aluminum alloys by plasma spray, Applied Surface Science, 314, 760-767, 2014.
• Ghadami F, Sohi M.H., Ghadami S., Effect of TIG surface melting on structure and wear properties of air plasma-sprayed WC–Co coatings, Surface and Coatings Technology, 261, 108-113, 2015.
• Yang Y., Chen X.G., Wang L., ChuZ.H., Liu Z., Dong Y.C, Yan D.R., Zhang J.X., He J.N., Wang L., Sliding wear behavior of in-situ FeAl2O4 matrix nanocomposite coating fabricated by plasma spraying, Tribology International, 81, 97-104, 2015.
• Song B., Dong S., Liao H., Coddet C., Microstructure and wear resistance of FeAl/Al2O3 intermetallic composite coating prepared by atmospheric plasma spraying, Surface and Coatings Technology, 268, 24-29, 2015.
• Lin L., Li G.L., Wang H.D., Kang J.J., Xu Z.L., Wang H.J., Structure and wear behavior of NiCr-Cr3C2 coatings sprayed by supersonic plasma spraying and high velocity oxy-fuel technologies, Applied Surface Science, 356, 383-390, 2015.
• Islak S., Kır D., Buytoz S., Özorak C., Akkaş M., Çalıgülü U., Yıldırım M.M., Yüksek hızlı yakıt oksi ile üretilen WXXo-Mo esaslı kaplamaların mikro yapı karakterizasyonu, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 21 (8), 344-347, 2015.
• Boz M., Kurt A., Antimon trisülfit’in bronz esanslı fren balata malzemelerinin sürtünme-aşınma etkisi, Teknoloji Dergisi, 9 (1), 79-90, 2006.
• Boz M., Kurt A., Effect of ZrSiO4 on the friction performance of automotive brake friction materials, Journal of Materials Science and Technology, 23 (6), 843-850, 2007.
• Kahraman N., Gülenç B., Abrasive wear behaviour of powder flame sprayed coatings on steel substrates”, Materials and Design 23 (8), 721-725, 2002.
• Cura M.E., Sıcak preslenmiş Wc-Co/B4C kompozitlerinin mekanik, manyetik ve mikroyapısal incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 2002.
• Huang S., Sun D., Xu D., Wang W., Xu H., Microstructures and properties of NiCrBSi/WC biomimetic coatings prepared by plasma spray welding, Journal of Bionic Engineering, 12 (4), 592-603, 2015.
• Karaoğlanlı A.C., Türk A., Özdemir İ., Seramik esaslı plazma sprey kaplamaların oksidasyon davranışlarının incelenmesi, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 14, 401-405, 2014.
• Aslan O., Plazma sprey kaplama yöntemiyle tek ve çift katmanlı kaplanan AISI 316L paslanmaz çeliğinin korozyon davranışlarının incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Afyon Kocatepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Afyon, 2015.