Inconel 718 Süperalaşımının Pvd Yöntemi İle Altin Ve Crn Kaplanması Ve Karakterize Edilmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2015

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Elif Selen ATMACA

Danışman: ADEM KURT

Özet:

Bu çalışmada Inconel 718 süperalaşım malzeme filtresiz katodik ark PVD yöntemi kullanılarak iki katman halinde 4 µm AlTiN ve iki katman halinde 8 µm kalınlığında CrN ile kaplanmışlardır. Kaplanmış numuneler kaplama tabakalarının oksitlenme sıcaklığı altında, oksitlenme sıcaklığında ve oksitlenme sıcaklığı üzerindeki sıcaklıklarda 90 dakika ısıl işleme tabi tutulmuştur. Numunelerin kaplama öncesi ve sonrası yüzey pürüzlülük değerleri, ısıl işlem sonrası mikro ve makro sertlik değerleri ölçülmüş ve optik ve SEM'de mikro yapısal incelemeler yapılmıştır. Isıl işleme bağlı kaplama tabakasından altlık malzemeye ve altlık malzemeden kaplama tabakasına element difüzyonu ölçülmüştür. Ayrıca XRD çalışmaları ile ısıl işlemle kaplama tabasındaki faz değişimleri belirlenmiştir. Numunelerin elektriksel iletkenlikleri ölçülerek kaplamalara uygulanan ısıl işlemin elektriksel iletkenliğe etkileri araştırılmıştır. Yapılan ısıl işlemin AlTiN kaplamaların yüzey pürüzlülüğünü oksitlenme sıcaklığının üzerindeki sıcaklıkta, başlangıç değerine göre arttığı, CrN kaplanmış numunelerde oksitlenme sıcaklığının üzerindeki sıcaklıkta, azaldığı görülmüştür. Isıl işlem sıcaklığındaki artışa bağlı olarak, altlık malzemeye AlTiN kaplamalarda Al ve Ti difüzyonu; CrN kaplamalarda ise Cr difüzyonu görülürken; her iki tip kaplamada da altlık malzemeden kaplama tabakaları yönünde Ni difüzyonu olduğu görülmüştür. Isıl işlem sıcaklığının artmasına bağlı olarak altlık malzemede Nb, Ni esaslı çökeltilerin boyutlarında ve tavlama ikizlenmeleri miktarında artış, tane boyutunda azalma görülmüştür. Isıl işlem sıcaklığının artmasına bağlı olarak AlTiN kaplamaların mikrosertlik değerlerinde azalma, CrN kaplamaların mikrosertlik değerlerinde ise artma meydana gelmiştir. Inconel 718 süperalaşımının makrosertlik değeri 800˚C'ye kadar artış gösterirken, bu sıcaklıktan sonra yaklaşık % 19,59 oranında azalma göstermiştir. AlTiN kaplama, oksitlenme sıcaklığının üzerinde yapılan ısıl işlem sonucunda spinodal ayrışma meydana getirerek kübik AlN ve kübik TiN fazları oluşturmuştur. CrN kaplama ise ısıl işlem sıcaklığının artmasına bağlı olarak Cr2O ve Cr2O3 fazları meydana getirmiştir. AlTiN kaplamaların oda sıcaklığındaki özdirençleri ısıl işlem sıcaklığındaki artışa bağlı olarak azalmakta iken, 900 ˚C' de yapılan ısıl işlemde numune yalıtkan hale gelmiştir. CrN kaplamalarda ise oda sıcaklığındaki özdirençleri ısıl işlem sıcaklığındaki artışa bağlı olarak azalırken, 800 ˚C' de yapılan ısıl işlem sonrasında ise numune halen iletken durumdadır.