Mikro alaşım bor içerikli AISI 8620 çeliğinin nikel ara folyo kullanılarak difuzyon kaynağının araştırılması
Investigation of diffusion welding of micro-alloy boroncontent AISI 8620 steel using nickel intermediate foil
Yazar: MUSTAFA SAY
Danışman: DOÇ. DR. CEMAL ÇARBOĞA
Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, AISI 8620 çeliği Ni ara tabaka kullanılarak difüzyon kaynak tekniği ile birleştirilmiştir. Bu amaçla hazırlanan numuneler 25 µm'lik ara tabaka kullanılarak sabit basınç altında farklı sıcaklık ve süre parametrelerinde difüzyon kaynak işlemine tabi tutulmuştur. Deneylerde; 10 MPa basınç altında 1000 ℃, 1050 ℃ ve 1100 ℃'lik sıcaklıklarda 1 ve 2 saat süre parametreleri kullanılmıştır. Böylece AISI 8620 çeliği için optimum difüzyon kaynak parametresi belirlenmeye çalışılmıştır. Bu amaçla difüzyon kaynağı tekniği kullanılarak birleştirilen numunelerin birleşme bölgesi ara yüzeyi optik ve SEM mikroskopları kullanılarak analiz edilmiştir. Görüntü analiz sitemi kullanılarak optik fotoğraflar ve ara yüzey ölçümleri alınmıştır. Yine ara yüzeyden alınan EDS analizleri ile elementer difüzyon profili çıkarılmıştır. Aynı zamanda, belirli aralıklarla alınan mikrosertlik analizleri ile difüzyon ara yüzeyi sertlik profili çıkarılmıştır. Yapılan karakterizasyon çalışmaları neticesinde düşük sıcaklık ve sürelerde ara yüzeylerde mikro boşlukların varlığı tespit edilirken artan sıcaklık ve süreyle birlikte mikro boşluklarının tamamen ortadan kalktığı sonucuna ulaşılmıştır. Yine farklı sıcaklık ve süre parametrelerinin ara yüzeyde farklı kalınlıkta difüzyon bölgeleri oluşturduğu sonucuna da ulaşılmıştır.    Difüzyon ara yüzeyi EDS analizlerinden alınan verilere bağlı olarak kimyasal bileşimler incelendiğinde difüzyon bölgelerinde Ni elementinin her iki tarafta ana malzemeye doğru difüze olduğu sonucu da ortaya çıkmıştır.  Mikrosertlik analizlerinden ara tabakada nispeten daha düşük sertlik değeri ile birlikte ana malzemeye doğru sertlik değerinin arttığı tespit edilmiştir. 

Anahtar Kelimeler: Difüzyon Kaynağı, AISI 8620 Çeliği, Nikel Ara Folyo

Abstract:
In this study, AISI 8620 Steel was bonded with diffusion welding technique using Ni intermediate layer. Samples prepared for this purpose were used in 25 µm intermediate layer and diffusion welding operations were performed at constant pressure, different temperature and duration parameters. In the experiments, duration parameters of 1 and 2 hours were used at temperatures of 1000℃, 1050 ℃ and 1100 ℃under pressure of 10 MPa. Thus, an attempt was made to determine the optimum diffusion welding parameter for AISI 8620 steel. For this purpose, the junction zone interface of the samples combined using the diffusion welding technique was analyzed using optical and Dec microscopes. Optical photographs and deconstructions were taken using my image analysis site. Again, the elemental diffusion profile was decoded by EDS analysis taken from the interface. At the same time, the hardness profile of the diffusion interface was decoded by microsertness Analyses taken at certain intervals. As a result of characterization studies, it was concluded that micro cavities completely disappear with increased temperature and duration, while the presence of micro cavities on the interfaces at low temperatures and decays was detected. Again, it was also concluded that different temperature and duration parameters create diffusion zones of deciduous thickness on the interface. Diffusion interface depending on the data obtained from EDS analyses, when the chemical compositions were examined, it was also revealed that the NI element diffused towards the parent material on both sides in the diffusion zones. From microsertness analyses, it was found that the hardness value towards the parent material increased along with a relatively lower hardness value in the intermediate layer.

Keywords: Diffusion Bonding, AISI 8620 Steel, Nickel Foil