Toz takviyeli paslanmaz çelik malzemenin sürtünmeli kaplanabilirliğinin araştırılması
Investigation of friction surfacing processes of powder-reinforced stainless steel materials
Yazar: SÜREYYA ELİF KÖM
Danışman: PROF. DR. LATİF ÖZLER
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Bor karbür = Boron carbide ; Kaplama = Coating ; Paslanmaz çelik = Stainless steel ; Titanyum karbür = Titanium carbide

Özet:
Malzemelerin aşınma ve korozyon direncini artırmak, sürtünmesi düşük bir kaplama tabakası elde etmek ve estetik görünüm oluşturmak amacıyla çeşitli kaplamalar yapılmaktadır. Bu amaçla yapılan kaplamalardan biri de sürtünmeli kaplama yöntemidir. Sürtünmeli kaplama yöntemi kendi ekseni etrafında dönmekte olan milin altından ilerleme hareketi yapan altlık malzemenin üzerine düşey kuvvet uygulayarak malzeme biriktirme işlemidir.
Bu çalışmada üç farklı yöntemle sürtünmeli kaplama işlemi yapılmıştır. İlk olarak düşük karbonlu çelik malzeme AISI 304 paslanmaz çelik mil ile sürtünmeli olarak kaplanmış ve kaplama parametrelerinin kaplama yapısına etkisi incelenmiştir. İkinci olarak paslanmaz çelik miller eksenlerinden delinerek belirli oranlarda TiC ve B4C tozları paslanmaz çelik tozları ile karıştırılarak doldurulmuş ardından preslenerek sinterlenmiştir. Daha sonra sinterlenen bu miller kullanılarak düşük karbonlu çelik altlık malzeme sürtünmeli kaplanmış ve kaplama parametreleri ile toz oranlarının kaplama yapısına etkisi incelenmiştir. Son olarak toz serme yöntemi ile yapılan kaplama işleminde TiC ve B4C tozları değişik oranlarda karıştırılmak suretiyle altlık malzeme yüzeyine serilerek altlık malzeme paslanmaz çelik mil ile kaplanmıştır. Bütün kaplamaların mikro yapılarını incelemek amacıyla optik mikroskop ve SEM görüntüleri elde edilerek EDX ve XRD analizleri yapılmıştır. Sürtünmeli kaplamalarda devir sayısının, düşey ve yatay ilerleme oranın doğru seçilmesiyle kaplama yapısının düzeldiği, yüksek toz ilaveli sinterlenmiş millerle yapılan kaplamalarda ise kaplamaların bozulduğu görülmüştür.

Abstract:
Various coatings are made in order to increase the wear and corrosion resistance of materials, to obtain a low friction coating layer and aesthetic appearance. Friction coating method is one o coatings made for this purpose. The friction coating method is a deposition process on the substrate material that moves under the shaft rotating around its own axis.
In this study, three different friction coating processes were performed. First, the low carbon steel material was coated with AISI 304 stainless steel shaft as with friction and the effect of coating parameters on the coating structure was investigated. Secondly, stainless steel shafts were drilled from their axes and filled with TiC and B4C powders in certain proportions by mixing with stainless steel powders and then sintered by pressing. Then, using these sintered shafts, low carbon steel substrate material was coated with friction and the effect of coating parameters and powder ratios on the coating structure was investigated. 
Finally, in the coating process that made with powder laying method, TiC and B4C powders were mixed separately in different rations was laided on the surface of the substrate materialand the substrate material was covered with a stainless steel shaft. In order to examine the microstructure of all coatings, the optical microscope and SEM images were obtained and EDX and XRD analysis were performed. It has been observed that the coating structure improves with the correct selection of the shaft rotational speed, vertical and horizontal feed rate in friction coatings, and coatings deteriorated form in coatings made with sintered shafts with high powder addition.