Plazma Nitrürleme İşleminin Çift Fazlı (Ferrit+Martensit) Küresel Grafitli Dökme Demirin Aşınma Davranışı Üzerine Etkisi


Kılıçlı V., Erdoğan E.(Executive), Toy Ş. M., Keskin S.

TUBITAK Project, 2021 - 2022

  • Project Type: TUBITAK Project
  • Begin Date: August 2021
  • End Date: January 2022

Project Abstract

Bu çalışmada, çift fazlı KGDD’lere PN işlemi uygulanarak yüzey sertliği geliştirilip iyi dayanım süneklik kombinasyonuna sahip bir KGDD üretilmesi hedeflenmiştir. Böylece aşınma direnci, dayanım ve sünekliği yüksek bir KGDD geliştirilmeye çalışılmıştır.

KGDD’den işlenmiş disk şeklindeki numuneler, ferrit+östenit bölgesinde 800 ⁰C’de arakritik östenitleme sonrası 70 °C’deki yağda hızlı soğutularak ferrit+martensitten oluşan çift fazlı mikroyapıya sahip KGDD numuneler üretilmiştir. Temperleme işlemi yerine çift fazlı KGDD numunelere 560 °C’de 9 saat PN işlemi uygulanmıştır. PN işlemiyle martensitik yapıya uygulanması gereken temperleme işlemi de yapılmış ve yüzeyde sert 10 µm kalınlığında nitrür tabakası elde edilmiştir. Plazma nitrürlenmiş çift fazlı KGDD numunelere mikroyapı karakterizasyonu için optik mikroskop ve XRD analizi yapılmıştır. Aşınma özellikleri tribometre ile test edilmiştir. Karşılaştırma amacıyla nitrürlenmemiş çift fazlı KGDD’lere mikroyapı karakterizasyon işlemleri ve aşınma deneyi yapılmıştır.

KGDD’de arakritik östenitleme sonrası su verme ve PN işlemiyle yüzeyde sert nitrür tabakası (10 µm beyaz tabaka) ve merkezde ferrit + temperlenmiş martensitik (%43 martensit hacim oranı) yapıdan oluşan mikroyapılar üretilebilmektedir. Plazma nitrürlenmiş çift fazlı KGDD’de 510 HV, çift fazlı KGDD’de 193 HV ve östemperlemiş KGDD’de 353 HV yüzey sertlik değerleri elde edilmiştir. En düşük kütle kaybı ve sürtünme katsayısı değeri plazma nitrürlenmiş çift fazlı KGDD’de elde edilmiştir. En yüksek aşınmayla ağırlık kaybı ve sürtünme katsayısı değeri çift fazlı KGDD’de elde edilmiştir. Plazma nitrürlenmiş çift fazlı KGDD’in aşınma direnci çift fazlı KGDD ve östemperlenmiş KGDD’in aşınma direncinden 2 kat fazladır.