GGG70 dökme demirin aşınmaya dayanıklı CrC ile kaplanabilirliğinin araştırılması
GGG70 cast iron with wear-resistant chromium carbide coated with
Yazar: MUSTAFA KANDIRAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. İLYAS SOMUNKIRAN
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Döküm Eğitimi ve Model Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Makine parçalarının ve takımların kullanım süreleri aşınma ve korozyon nedenleri ile sınırlıdır. Bu nedenle aşınma ve korozyonun önlenebilmesi, her geçen gün ekonomik anlamda daha büyük önem kazanmaktadır. Bu sorunları ortadan kaldırmak ve takım ömürlerini uzatmak için yeni nesil takım çelikleri üretilmektedir. Ancak, takımlarda kullanılan malzemeleri daha pahalı olan yenileri ile değiştirmek yerine, yalnızca yüzeylerinin aşınma, korozyon vb. özelliklerini geliştirmek soruna ekonomik ve pratik bir yaklaşımdır. Bu sebeple sert seramik film, karbür ve kompozit kaplamalar son yıllarda büyük bir gelişim göstermiştir.Bu kaplama yöntemlerinin en önemlileri, kimyasal buhar biriktirme (CVD) ve fiziksel buhar biriktirme (PVD) yöntemleridir. CVD yönteminde kaplama parçalarının distorsiyon tehlikesi, PVD yönteminde ise tesis kurma ve çalıştırma ileri teknoloji gerektirdiğinden oldukça pahalı sistemlerdir. Bu nedenle, daha ekonomik ve benzer sonuçların sağlandığı yöntemler arayışı sonrasında termoreaktif difüzyon (TRD) yöntemi geliştirilmiştir. Bu yöntemle yüksek teknolojiye gerek duyulmadan aynı özellikteki kaplamaları gerçekleştirmek mümkün olmuştur. TRD yönteminin katı ortamda yapılması literatürde Kutu Sementasyon Tekniği olarak da adlandırılmıştır.Bu çalışmada, GGG70 dökme demir yüzeyi Tüp Sementasyon Tekniği kullanılarak CrC kompozit tabakası ile kaplanarak, sertlik ve aşınma özellikleri ve bu sayede de GGG70 dökme demirden yapılan merdane ömürleri artırılacaktır. Bu amaçla, belirli boyutlardaki çelik parçaların kaplanabileceği model olabilecek bir Tüp Sementasyon sistemi kurulacaktır. Kurulacak olan system kullanılarak gerekli deneysel çalışmalar yapılacağı gibi özellikle sanayiye dönük olarak kullanılan ve GGG70 dökme demirden üretilmiş, merdanelerin kaplama işleminin gerçekleştirilmesi de hedeflenmektedir. Yapılan çalışmalar neticesinde yaklaşık 5-15 mikron kalınlığında CrC kompozit tabakasının elde edilmesi beklenmektedir. Böylece, malzemelerin takım ömürlerinin artırılmasıyla ülke ekonomisine katkı sağlanması hedeflenmektedir

Abstract:
Machine parts and tools are limited by wear and corrosion in the service conditions. For this reasons, the protection of these materials in the corrosive environment and wear conditions is of major importance, especially for economic reasons. To solve these problems and having more service life, the newgenerationtool steels are produced. Instead of changing materials used in machine parts with new and more expensive ones, just improving the surface properties such as wear and corrosion is economical and a practical approach to the problem. For this reason, hard ceramic film, carbide and composite coatings have shown vast improvement in recent years. Chemical vapor deposition (CVD) and physical vapour deposition (PVD) techniques have the most important coating techniques. CVD can lead to the heavy distortion of the treated parts and PVD requires expensive and complicated equipment. Therfore, after the searching for methods that are more economical but having the same results, thermoreactive diffusion (TRD) method has been developed. Solid State TRD process also have been referred in the literature as Pack Cementation Technique.In this study, GGG70 cast iron surface is coated with CrC composite layer by Tube Cementation Technique, and hardness and abrasion properties and roll life of GGG70 cast iron are increased. For this purpose, a tube cementation system will be installed, which can be a model for steel parts of certain sizes. The necessary experimental work will be done by using the system to be installed. It is also aimed to carry out the coating process of the rolls which are produced especially for industrial use and made of GGG70 cast iron. As a result of the studies done, it is expected to obtain a CrC composite layer with a thickness of about 5-15 microns. Thus, it is aimed to contribute to the economy of the country by increasing the tool life of the materials