İndüksiyon yöntemiyle üretilen ni esaslı kompozit kaplamasının özelliklerinin araştırılması
Investigation of the characteristics of ni based composite coating produced by induction method
Yazar: İSMAİL ÖZTEL
Danışman: DOÇ. DR. SONER BUYTOZ
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Teknolojileri Ana Bilim Dalı / Seramik Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
İndüksiyon ile ergitme yöntemi prensip olarak; gerekli olan frekansı üretebilecek bir güç kaynağı ile manyetik bir alan oluşturabilecek bir bobin içerine konulmuş iş parçasının üzerine gerilim indüklenerek, iş parçası içerisinde değişken akımların meydana getirilmesi amaçlanan bir sistemdir. Bu sistem yüksek verimlilik ile çalıştığından çevre kirliliği oluşturmaz ve ısı kaybı çok az olduğundan tercih edilmektedir. Nİ esaslı alaşımlarla üretilen kaplamalar erozyon, korozyon ve diğer tribolojik olaylara karşı direnç gösterdiğinden endüstrinin birçok alnında yaygın olarak kullanılmaktadır. Ni esaslı kaplamalar bağ yapma mukavemetleri yüksek olduğundan seramik kaplamalarda da yaygın olarak kullanılırlar. Ni esaslı kaplamalara örnek olarak verilecek NiCrBSi alaşımları korozyon ve yüksek aşınma dirençlerine sahip oldukları için birçok kaplama yöntemlerinde tercih edilirler. Bunun sebebi NiCrBSi alaşımının içindeki metallerin akışkanlık, erginime noktası düşürme, çeşitli fazların oluşumu, korozyon ve oksitlenmeye karşı yüksek direnç sağlamasıdır.
Bu çalışmada indüksiyon ergitme yöntemiyle NiCrBSi matrisli Cr3C2 takviyeli metal matrisli kompozit kaplamar üretilmiştir. NiCrBSi ve NiCrBSi- Cr3C2 takviyeli karışımlar AISI 4140 paslanmaz çeliğin bir pota haline getirilerek hazne üzerine yerleştirildi. Farklı üretim parametrelerinden elde edilen kaplama katmanları enine kesit boyunca kesilip farklı katmanlardaki SiC zımparalarla parlatıldı. Parlatma ve dağlama işleminden sonra mikroyapısal ve mekanik özellikleri incelendi. Yapılan incelemelerde bazı numunelerde Ni3B, CrB, Cr23C6, Cr7C3 gibi sert borür ve kabür yapılar ortaya çıktı. Bu fazlar yapıyı oldukça sert kıldığı mikrosertlik sonuçlarında ortaya çıktı. Çalışmada karışım oranın artmasıyla birlikte yapıda çelişitli fazların ve sertlik değerinin arttığı belirlenmiştir.

Abstract:
Induction and melting method in principle; It is a system that aims to create variable currents within the workpiece by inducing voltage on the workpiece placed inside a coil that can create a magnetic field with a power source that can produce the required frequency. Since this system operates with high efficiency, it does not create environmental pollution and is preferred because of the very small heat loss. Coatings produced with Nİ-based alloys are widely used in many foreheads of the industry as they resist erosion, corrosion and other tribological events. Ni-based coatings are also widely used in ceramic coatings because of their high bonding strength. NiCrBSi alloys, which will be given as an example of NI-based coatings, are preferred in many coating methods because they have corrosion and high wear resistance. This is due to the fluidity of the metals in the NiCrBSi alloy, the reduction of the point to the adult, the formation of various phases, high resistance to corrosion and oxidation.
In this study, Cr3C2 reinforced metal matrix composite coatings with NiCrBSi matrix were produced by induction melting method. NiCrBSi and NiCrBSi- Cr3C2 reinforced mixtures were made into a crucible of AISI 4140 stainless steel and placed on the chamber. Coating layers obtained from different production parameters were cut along the cross-section and polished with SiC sanders in different layers. After polishing and easing, microstructural and mechanical properties were examined. Some samples showed hard borure and cabaur structures such as Ni3B, CrB, Cr23C6, Cr7C3. These excesses appeared in the microsertial results, which made the structure quite hard. In the study, it was determined that the conflicting phases and hardness value of the structure increased with the increase in the mixture rate.