Nitrürleme ve indüksiyon ile yüzey sertleştirme işlemlerinin talaşlı imalat parametrelerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of nitriding and induction surface hardening processes on machining parameters
Yazar: RÜMEYSA DEMİRTAŞ
Danışman: PROF. DR. HANDE GÜLER ÖZGÜL
Bursa Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Yüzey İşlem ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Yüzey pürüzlülüğü, bir malzemenin yüzeyindeki şekilsel düzensizliklerin ölçümüdür. 
Malzemenin görünümünü etkileyerek ürün kalitesini belirleyebilmekle beraber diğer 
taraftan mekanik özellikleri üzerinde de önemli bir etkiye sahiptir. Endüstriyel 
uygulamalarda yüzey pürüzlülüğü, ürün tasarımı ve üretim süreçlerinde dikkat 
çekmektedir. Bu çalışma kapsamında kullanılan çelik düşük karbon oranına sahip S235JR 
malzemedir. Bu çelik malzemeye iki farklı yüzey sertleştirme yöntemi uygulanmıştır. 
Vakum nitrürleme işleminde yaklaşık olarak 550-600℃ arasında sıcaklıklarda fırın 
içerisine amonyak, karbondioksit ve hava gazları verilerek malzeme yüzeyine N ilavesi 
ile malzemenin kimyasal yapısının değiştirilmesi prensibine dayanmaktadır. İndüksiyon 
işleminde yaklaşık olarak 850℃'ye kadar yüksek sıcaklıklarda elektrik akımı ile 
bobinlerin içerisine yerleştirilen malzemenin ısıtılması ve ani bir şekilde soğutulması ile 
malzeme sertliğini arttırmak için kullanılan bir yöntemdir. Sertleştirme işlemlerinin 
ardından S235JR malzemeye bazı mekanik testler (çekme testi, vickers sertlik testi) 
yapılmış ve ham malzemeye göre karşılaştırılmalar gerçekleştirilmiştir. Işık mikroskobu 
altında serleştirme yapılmış malzeme görüntüleri detaylı bir şekilde incelenmiştir. Isıl 
işlem sonrasında malzeme yüzeyine talaşlı imalat yöntemlerinden biri olan alın frezeleme 
ve taşlama işlemleri yapılmıştır. S235JR çelik malzemenin nitrürleme ve indüksiyon ile 
yüzey sertleştirme işlemi öncesinde yapılan frezeleme ve taşlama işlemleri ile nitrürleme 
ve indüksiyon işlemleri sonrası aynı parametrelerde yapılan frezeleme ve taşlama 
işlemlerinin yüzey pürüzlülüğü açısından karşılaştırılması yapılmıştır. Bu tez 
çalışmasındaki amaç, ısıl işlem ve sonrasında talaşlı imalat sürecinin yüzey pürüzlülüğü 
üzerine etkileri incelenmiştir.
Anahtar kelimeler: nitrürleme, indüksiyon, yüzey pürüzlülük, frezeleme, taşlama, 
sertlik testi, ışık mikroskobu

Abstract:
Surface roughness is the measurement of shape irregularities on the surface of a material. 
While it can determine product quality by affecting the appearance of the material, it also 
has a significant effect on its mechanical properties. In industrial applications, surface 
roughness attracts attention in product design and production processes. The steel used in 
this study is S235JR material with low carbon content. Two different surface hardening 
methods have been applied to this steel material. In the vacuum nitriding process, it is 
based on the principle of changing the chemical structure of the material by adding N to 
the material surface by introducing ammonia, carbon dioxide and air gases into the 
furnace at temperatures between approximately 550-600℃. Induction process is a method 
used to increase the hardness of the material by heating and suddenly cooling the material 
placed inside the coils with electric current at high temperatures up to approximately 
850℃. After the hardening processes, some mechanical tests (tensile test, vickers 
hardness test) were performed on the S235JR material and comparisons were made with 
the raw material. Hardened material images were examined in detail under a light 
microscope. After the heat treatment, face milling and grinding operations, which are one 
of the machining methods, were performed on the material surface. The milling and 
grinding processes performed before the nitriding and induction surface hardening 
process of S235JR steel material and the milling and grinding processes performed with 
the same parameters after the nitriding and induction processes were compared in terms 
of surface roughness. The aim of this thesis study is to examine the effects of heat 
treatment and subsequent machining process on surface roughness.
Key words: nitriding, induction, surface roughness, milling, grinding, hardness test, light 
microscope