İleri teknoloji metalik kaplama tozlarının üretilmesi ve kaplanabilirliğinin araştırılması
The production and coating of advanced technology metallic coating powder
Yazar: YASİN DUR
Danışman: PROF. DR. HALİS ÇELİK
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Teknolojileri Ana Bilim Dalı / Üretim Metalurjisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasının amacı; Nikel esaslı saf yüzey kaplama tozlarının üretilmesi ve üretilen Nikel esaslı tozların kaplanabilirliğini araştırmaktır. Nikel esaslı tozlar (Ni, Si, B, Cr, Fe, C) toz üretim yöntemlerinden gaz atomizasyon yöntemi kullanılarak düşey gaz atomizasyon ünitesinde 1650-1700 ºC sıcaklıkta, 22-30 bar arası basınçta üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen tozların genelinin küresel yapıda olduğu görüldü. Yapılan toz boyut analizi incelenmesi sonucu ortalama toz boyutunun 90-120 µm arasında olduğu anlaşılmıştır. Optimum şartlarda üretilen tozların mikroyapıları hakkında bilgi sahibi olmak için Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), EDX, X-Işını (XRD) incelemeleri yapılmıştır.
Üretimi gerçekleştirilen Nikel esaslı tozlar; 1 numaralı toz (Ni1Si0,8B2P), 2 numaralı toz (Ni2Si1,8B10Cr2Fe0,6C), 3 numaralı toz (Ni3Si2,8B17Cr4Fe0,8C)'dur. Bu üç farklı Nikel esaslı toz termal sprey kaplama yöntemlerinden Yüksek Hızlı Oksi Yakıt (HVOF) yöntemi kullanılarak Manganlı altlık malzeme yüzeyine kaplama yapılmış olup, üretilen Nikel esaslı tozların kaplanabilirliği incelenmiştir. Aynı zamanda bir diğer amaç aşınmaya, korozyona, ısıya karşı dayanımını ve oksitlenmeye karşı direnci artırmaktır. Parametre olarak sabit kaplama parametreleri kullanılmıştır. Yapılan kaplamaların mikro yapıları hakkında bilgi sahibi olmak için Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), EDX, X-Işını (XRD) incelemeleri yapılmıştır. Yapılan kaplamaların sertliğini öğrenmek için kesit yüzeylerinden mikro sertlik ölçümü yapılmıştır. Yapılan incelemeler sonucu 1 numaralı toz ile yapılan kaplamanın ortalama sertliği 440 HV'dir. 2 numaralı toz ile yapılan kaplamanın ortalama sertliği 520 HV'dir. 3 numaralı toz ile yapılan kaplamanın çok ince olduğu görülmüştür.

Anahtar Kelimeler: Toz Metalurjisi, Gaz Atomizasyonu, Nikel, Kaplama, HVOF

Abstract:
The aim of this thesis is to study the production of pure surface nickel-based powders and to investigate the coating ability of nickel-based powders. Nickel-based powders (Ni, Si, B, Cr, Fe, C) were produced in the vertical gas atomization unit at 1650-1700 ºC temperature and 22-30 bar pressure using gas atomization method. It was observed that the produced powders were generally spherical. The dust size analysis revealed that the average dust size was between 90-120 µm. Scanning Electron Microscopy (SEM), EDX, X-Ray (XRD) investigations were performed to obtain information about the microstructures of powders produced under optimum conditions.
Nickel based powders that were produced are as follows: No. 1 powder (Ni1Si0,8B2P), No. 2 powder (Ni2Si1,8B10Cr2Fe0,6C), No. 3 powder (Ni3Si2,8B17Cr4Fe0.8C). Using the, High Velocity Oxygen Fuel (HVOF) thermal spray coating method, the nickel-based powders were applied to the surface of Manganese based material and the coating ability of the Nickel based powders was examined. In addition, another purpose of this paper is to identify any increases in endurance against abrasion, corrosion, and to provide heat resistance and resistance to oxidation. Constant coating parameters were used as parameters. Investigations of Scanning Electron Microscopy (SEM), EDX, X-Ray (XRD) were used to get information about the microstructures of the coatings. In order to learn the hardness of the coatings, micro hardness measurements were employed on the cross-sectional surfaces. As a result of the researches, the average hardness of the coating made with powder No. 1 is 440 HV and the average hardness of the coating made with powder No. 2 is 520 HV but the coating that made with powder No.3 seen very thin.

Keywords: Powder Metallurgy, Gas Atomization, Nickel, Plating, HVOF