Ferritik paslanmaz çeliğin yüzey modifikasyonunda metal karbürlerin etkisinin Taguchi metoduyla analizi
The analysis by Taguchi method of the effect of metal carbires on surface modification of ferritic stainless steel
Yazar: BÜŞRA İÇEN
Danışman: DOÇ. DR. ALİ KAYA GÜR
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu çalışmada; Plazma Transfer Ark (PTA) kaynağı kaplama yöntemi ile AISI 430 paslanmaz çelik yüzeyi B4C ile alaşımlandırılmış, Ti ve FeCrC ilavesinin etkisi incelenmiştir. Oluşturulan kaplama tabakalarının Scanning Electron Microscopy (SEM) kullanılarak mikroyapıları, X-Ray Difraction (XRD) analizleriyle incelenmiştir. Ayrıca abrasiv aşınma dirençleri Taguchi dizayn metoduyla L16 ortogonal dizinine göre kütle kaybı ölçülerek yapılmıştır. Taguchi yönteminde en küçük en iyi performans karekteristiğine göre grafiksel değerlendirmeler de kullanılmıştır. Ayrıca ANOVA varyans analizi yapılarak aşınma deneyi faktörlerinin kütle kaybına etkisi % olarak hesaplanmıştır.  Sonuç olarak kaplama tabakalarında östenit, martenzit, M23(B,C)6, M7(B, C)3, Fe3(C,B), Fe3C, Fe2C, SiC and Ti(B,C) fazları tespit edilmiştir. Bu fazların aşınma davranışına olan etkisi değerlendirilmiştir. Taguchi metodu, işlem parametrelerinin optimizasyonunda maliyeti artırmadan yüksek kalite elde etmek için önemli bir yöntemdir Taguchi deney tasarım yöntemi yapılan deneysel çalışmaların daha kısa ve kolay yapılmasını sağlayan deney sayısını minimize etmeye çalışan bir deney tasarım yöntemidir. Bu yöntem ile endüstrinin bir çok alanında uygulanan bir dizayn veya faktör etkilerinin belirlenmesinde yapılan uzun ve pahalı deneylerin optimizasyonunu tam faktöryel yöntemine göre daha az deney ile yöntemdeki parametrelerin etkinliğini belirleyen ve bunun yanı sıra deney süresini düşüren, maliyeti azaltan bir yöntemdir. Çalışma sonunda elde edilen gerçek veriler, L16 (4*2, 2*2) karışık diziniyle oluşturulmuş, geri kalan aşınma oranları da teorik olarak formüller yardımıyla hesaplanarak teorik abrasiv aşınma sonuçları elde edilmiştir.

Abstract:
In this study, the surface of AISI 430 stainless steel was alloyed with B4C using the Plasma Transferred Arc welding coating method and the effect of Ti and FeCrC addition was examined. The microstructure of the resultant coating layer was examined through X-ray diffraction (XRD) analyses by using the scanning electron microscopy (SEM). Abrasive wear resistance was analyzed by measuring mass loss according to the L16 orthogonal array using the Taguchi design method. The 'smaller the better' principle of the Taguchi method was used in graphic evaluations. Additionally, the effect of wear test factors on mass loss was calculated in % by performing the analysis of variance. As a result, the austenite, martensite, M23(B,C)6, M7(B, C)3, Fe3(C,B), Fe3C, Fe2C, SiC and Ti(B,C) phases were detected in the coating layers. The effect of these phases on wear behavior was evaluated. The Taguchi method is an important method for obtaining high quality without increasing the cost in the optimization of the process parameters. Taguchi experimental design method is an experimental design method trying to minimize the number of experiment allowing to carry out the experimental studies easier and in shorter time. This is a method determining the effectiveness of the parameters in the method through less number of experiments according to the full factorial method on the optimization of long and expensive experiments conducted to determine the effects of a design or factor applied in many fields of industry and also reducing the time of the experiment and the cost.The actual data obtained at the end of the study were formed with the mixed index of L16 (4*2, 2*2) and the remaining wear results were calculated theoretically.