Sert krom kaplanan silindirik numunelerde kaplama parametrelerinin etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effect of coating parameters in hard chrome coated cylindrical samples
Yazar: HASAN KIR
Danışman: YRD. DOÇ. SERKAN APAY
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Yüzey kaplama yöntemleri = Surface coating methods

Özet:
Birbirine temas eden makine parçalarından veya içerisinde bulunduğu ortam şartlarından dolayı malzeme yüzeylerinde kayıp meydana gelmektedir. Yüzeyi bozulmuş bir malzemenin üretimi durdurmaya kadar etkisi olabilir. Malzeme kaybını önlemek ve ana malzemenin kullanılırlığını arttırmak için yüzey işlemleri uygulanır. Yüzey işlemlerinin amacı ana malzemenin tokluğu ile oynamadan malzeme yüzeyine sertlik vererek sürtünme, aşınma ve korozyona karşı dayanım sağlamaktadır. Bu çalışmada yapılan kaplama, daha önce işlem görmemiş ve yeni olarak kullanılacak bir malzeme üzerine yapılmıştır. Deneylerde mekanik özelliği düşük olan St 37-2  yapısal mil çeliği üzerine elektrolitik kaplama yöntemi ile sert krom kaplama yapılmıştır. Yapılan kaplama işleminde sıcaklık, akım yoğunluğu ve anot katot arası mesafe değişken olarak kullanılmıştır. Farklı akım yoğunluklarında (25-40-55 Amp/dm2), farklı sıcaklıklarda (40-60 oC) ve farklı anot-katot arası mesafelerde (100-200 mm) yapılan kaplamalarda, numunelerde kaplama sertliği, sürtünme ve aşınma direnci, kalınlığı, kaplama yapışkanlığı ve mekanik özellikleri  incelenmiştir. Deneysel çalışmalar sonucu elde edilen numunelerde yapılan laboratuvar çalışmaları sonucunda kaplama kalitesinin, kalınlığının, sertliğinin, aşınma direncinin, kaplama yapışma özelliğinin, kaplama bölgesi ve ana malzeme üzerinde yapılan nokta ve çizgi analizleri sonuçlarının literatüre uygun değerler verdiği gözlenmiştir. Bu değerler kapsamında elde edilen sonuçlar ışığında, düşük karbonlu yapı çeliğine en düşük parametreler dahi uygulandığında malzemenin mekanik özellikleri üzerinde olumlu etkiler olduğu gözlenmiştir. Kaplama işlemi esnasında akım yoğunluğunun artması ile birlikte numunelerde sertlik, aşınma direnci ve kaplama kalınlıklarının arttığı görülmüştür. Banyo sıcaklığının azalması sonucunda sertlik değerinde azalma olduğu, akım yoğunluğunun 40 Amp/dm2 sonrasında sertliğin azaldığı tespit edilmiştir. Sertliği en fazla olan numunede aşınma en az değerde tespit edilmiştir. Sıcaklığın artmasıyla aşınma direncinin de arttığı görülmüştür. Yapılan termal şok testleri sonucu numune yüzeyindeki kaplamada, 350 oC de değişim gözlenmezken 550 oC ve 750 oC sıcaklıklarda renk değişimleri tespit edilmiştir. Deneysel çalışmalar sonucunda en verimli kaplama 11 numaralı numunede gözlenirken verimi düşük olan kaplama ise 2 numaralı numunede tespit edilmiştir.

Abstract:
The machine comes into contact with each other due to the machine parts or the surrounding environment. A damaged surface material can have an effect until it stops production. Surface treatment is applied to prevent material loss and increase the usability of the main material. It provides resistance to abrasion and corrosion by giving hardness to the material surface without playing with the aim of the main material of the surface treatment. In this study, hard chrome plating was performed on the structural shaft steel of St 37-2 with low mechanical properties by electrolytic plating method. Temperature, current density and anode cathode distance were used as variable in the plating process. In coatings made at different current densities (25-40-55 Amp / dm2), at different temperatures (40-60 oC) and at different anode-cathode spacings (100-200mm), coating hardness, friction and abrasion resistance, thickness, coating Adhesiveness and mechanical properties. Experimental studies have shown that the results of the laboratory studies on the samples obtained as a result of the studies yielded appropriate values of coating quality, thickness, hardness, abrasion resistance, coating adherence, coating area and point and line analysis results on the base material. The results obtained under these values are observed to have a positive effect on the mechanical properties of the material when applied to even the lowest parameters of the low carbon structure in the light. It was observed that the hardness, abrasion resistance and coating thicknesses of the samples increased with the increase of the current density during the coating process. It was found that the hardness decreased as the bath temperature decreased, and the hardness decreased after 40 amp / dm2 of the current density. At the highest hardness level, wear was determined at least. It has been observed that wear resistance increases with increasing temperature. The thermal shock tests performed showed color changes at 550 oC and 750 oC when no change was observed at 350 oC in the coating on the surface of the resultant sample. As a result of the experimental studies, the most efficient coating was observed at sample number 11 whereas the low yield coating was found at sample number 2.