Yüzeyi ince film kaplanmış 100Cr6 çeliğinin çeşitli ortamlarda sürtünme ve aşınma davranışlarının incelenmesi
The investigation of friction and wear behavior of thin film coated 100Cr6 in different environments
Yazar: LEVENT KARA
Danışman: YRD. DOÇ. DR. TEVFİK KÜÇÜKÖMEROĞLU
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Aşınma = Wear ; Fiziksel buhar biriktirme = Physical vapour deposition ; Triboloji = Tribology

Özet:
Sürtünme ve aşınma, özellikle havacılık, uzay, elektronik, kimya, kaplama veimalat sanayi gibi alanlarda kullanılmakta olan tüm sistemleri olumsuz etkileyen önemlietkenlerdir. Tribolojik uygulamaların çoğunda sürtünme ve aşınma ile ilgili bu güçlükleriaşmak için çeşitli yağlayıcılar kullanılmaktadır. Ancak, aşırı koşullarda (aşırı sıcaklık,ortam basıncı ve yüzey basıncı vb.) ortaya çıkacak olan sürtünme ve aşınmayı kontroledebilmek için günümüzde temas yüzeylerini katı yağlayıcılar ile kaplanmak en etkiliyöntemlerin başında gelmektedir.MoS2 düşük kayma gerilmesine sahip olması nedeniyle bu alanlarda yaygın olarakkullanılan bir katı yağlayıcıdır. Ancak, MoS2 bu özelliğini her türlü ortamdasürdürememektedir. MoS2'nin düşük kayma gerilmesi değerini söz konusu ortamlarda dasağlayabilmesi kaplamanın yapısına çeşitli elementler katılarak gerçekleştirilebilmektedir.Bu çalışmada darbeli DC kapalı alan manyetik alanda sıçratma yöntemiyle AISI52100 taban malzeme üzerine MoS2-Ti kaplanmıştır. Kaplanan bu filmlerin mekanik,yapısal ve çeşitli ortamlardaki tribolojik özellikleri incelenmiştir. Elde edilen kaplamalardakristolografik yönlenme, kaplama yapısındaki titanyum oranına bağlı olarak değişmekteolduğu belirlenmiştir. Kaplamaların kalınlığını etkileyen en etkin parametrenin magnetronhedef akımının olduğu ortaya çıkarılmıştır. Yapıya eklenen titanyum oranının artmasıylagenel olarak kaplamaların vakum ortamındaki tribolojik davranışlarını olumsuz yöndeetkilediği görülmüştür.Anahtar Kelimeler: MoS2-Ti, Fiziksel Buhar Kaplama, Triboloji, Aşınma, Vakum

Abstract:
Friction and wear are important factors which negatively affect all the systems inaeronautic, space, electronic, chemistry, coating and manufacturing industry. In manytribological applications, various lubricants are used to overcome the difficulties caused byfriction and wear. However, in order to control friction and wear in extreme conditions(high temperatures, high pressure etc.), coating of the contact surface with solid lubricantsis one of the most effective techniques used.MoS2 is a solid lubricant commonly used in this area since it has low shear strength.However MoS2 is not able to show this behavior in any conditions. In order to achieve this,various elements are mixed in coating structure.In this study, AISI 52100 was coated with MoS2-Ti using Pulsed DC Closed-Fieldunbalanced magnetron sputtering. In addition, mechanical, structural and tribologicalproperties of these coated films were investigated. It was observed that the crystallographicorientation was affected by the amount of titanium in the coated films. Furthermore, it wasinvestigated that the most important factor affecting the thickness of the coated films wasthe magneton target current. It was seen that the tribological behavior of the coated films inthe vacuum conditions was negatively affected by increasing the amount of titanium.Key Words: MoS2-Ti, Phsical Vapor Deposition, Tribology, Wear, Vacuum