Plazma nitrürlenmiş H11 sıcak iş takım çeliklerinin aşınma davranışlarının incelenmesi
An investigation of wear behaviour of plasma nitrided H11 hot working tool steel
Yazar: GAMZE ÇARKIT AYDIN
Danışman: PROF. DR. M. BAKİ KARAMIŞ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Bölümü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Aşınma = Wear ; Plazma nitrürleme = Plasma nitriding

Özet:
Plazma (İyon) nitrürleme özellikle çeliklere uygulanan, ileri seviyede ve yaygın kullanımlı bir yüzey sertleştirme yöntemidir. Otomotiv endüstrisinde bazı elemanlarda ve kesici takım imalatında kullanılmaktadır. Bu çalışmada 500ºC ve 550ºC'de Plazma Nitrürlenmiş H11 sıcak iş takım çeliğinin kuru ve yağlı olmak üzere iki ayrı şartta, %1.79, %10.53 ve %22.22 kayma oranlarında, 100N, 150N ve 200N' luk ağırlık kuvveti etkisi altındaki aşınma davranışları incelenmiş; kayma yoluna bağlı olarak sürtünme kuvveti grafikleri ve aşınma sonucu malzeme kaybı bilgisi elde edilmiştir. Bu deneyler için 2'nci Ana Bkm. Mrk. K.lığında hazırlanan H11 numuneleri Erciyes Üniversitesi Mühendislik Fakültesinde ısıl işleme tabi tutulmuş; ısıl işlem gören numuneler 500ºC ve 550ºC'de plazma nitrürleme fırınında 9 saat nitrürleme işlemine tabi tutulmuştur. Aşınma testleri yine Erciyes Üniversitesi malzeme laboratuarında gerçekleştirilmiştir. Her bir numune ayrı ayrı 1'er saatlik disk-on-disk tipi kayma/dönme hareketi şeklinde kuru ve yağlı şartlarda aşınma testlerine tabi tutulmuştur.Sonuç olarak artan nitrürleme sıcaklığının sürtünme kuvvetini arttırdığı, yağlı şartlarda yapılan deneylerde sürtünme kuvveti değerinin uygulanan yükten bağımsız olarak oldukça düşük bulunduğu, kuru sürtünme durumunda ise sürtünme kuvveti değişiminin plazma nitrürleme sıcaklığı ve uygulanan yüklerle bağlantılı olarak değişim gösterdiği tespit edilmiştir.

Abstract:
Plasma (Ion) nitriding is an advanced and common used surface hardening method which is especially applied to steels. In automotive industry, it is used for some components and cutting tool production. In this study, the wear behavior of Plasma Nitrided H11 hot work tool steel was investigated at temperatures of 500ºC and 550ºC, under two different conditions which are dry and oily, at slip ratios of 1.79, 10.53 and 22.22 %, and under the effect of forces of 100N, 150N and 200N; graphics for friction force based on slip distance and material loss data as a result of wear were acquired. For these experiments, H11 samples which were prepared at 2nd MMC were subjected to heat treatment at the Erciyes University, Faculty of Engineering; the samples which were heat treated were then subjected to nitrating treatment in Plasma Nitriding chamber at temperatures of 500ºC and 550ºC for 9 hours. Wear tests were performed in the material laboratory of Erciyes University. Each sample was subjected to wear test for 1 hour.As a result of studies, it was observed that friction force increased by increasing nitriding temperature, in the experiments under oily conditions the friction force value was found quite low independent of forces applied, under dry conditions the change in friction force was effected by plasma nitriding temperature and forces applied.