Reaktif DC manyetik alanda sıçratma tekniği ile elde edilen kaplamaların motor parçalarının aşınma performansına etkisi
The effects of coatings obtained by DC reactive magnetron sputturing technique on the wear performance of engine parts
Yazar: OĞUZHAN BENDEŞ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ŞENGÜL DANIŞMAN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Aşınma = Wear

Özet:
Aşınma, endüstride en temel problemlerden biridir. Otomotiv parçalarında da aşınma geçmişte olduğu gibi günümüzde de önemli bir problem olmaya devam etmektedir. Gelişen teknoloji ile birlikte bu konuda yapılan çalışmalar hız kazanmıştır. Büyük otomotiv firmaları ağırlığın azaltılması ve sürtünmeden kaynaklanan enerji kayıplarını düşürmeye odaklanmışlardır. Bu sektörde özellikle son 10 yılda motor parçalarında, yüklerin azaltılması (mekanik, termal, vs), daha uzun çalışma ömrü, ağırlığın ve sürtünmenin azaltılması ve korozyon direncinin artırılması gibi özelliklerinden dolayı yüzey kaplama metotları çok büyük önem kazanmıştır.Bu çalışmada otomotiv sektöründe özellikle motor parçalarında kullanılan çelik malzemelerin manyetik alanda sıçratma tekniği ile kaplanması, bu malzemelerin kaplamalar ile uyumu ve aşınma özellikleri incelenmiştir. Çalışma sırasında kaplama ile hedef arasındaki uzaklık sabit tutulmuştur. 0,-100V ve -200V alt tabaka bias voltajı ile 0,3mtorr, 0,6 mtorr, 1,2 mtorr N2 gaz basınçlarında, sertleştirilmiş ve sertleştirilmiş + nitrürlenmiş iki farklı taban malzemesi(AISI M2 ve AISI 4150) üzerine TiAlN biriktirilmiştir. Her iki malzemenin kaplama karakteristikleri ve aşınma davranışları kıyaslanmıştır. Aşınma performansı üzerinde optimum kaplama karakteristik değerlerini veren işlem parametreleri belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Manyetik Alanda Sıçratma Tekniği, TiAlN, Motor Parçaları, Aşınma, Kaplama Karakteristikleri

Abstract:
Wear is one of the basic problems in industry. Despite the development of technology, the wear has continued to become a major problem in the automotive parts today. The investigations performed on this area with improving technology have accelerated. The leaders of automotive companies focused on reducing weight, energy loss and friction. Especially over the last decades, surface coating methods have gained great importance for engine parts due to reducing the load (mechanical, thermal, etc..), longer operating life, weight and friction reduction and corrosion resistance in this sector.In this study, TiAlN coating by using magnetron sputtering method deposited on the steel materials used in the automotive engine parts. The characterization and wearing properties of coatings were investigated. The distance between the target and the coating is kept constant during operation. TiAlN coatings were deposited on two different base materials (AISI M2 and AISI 4150) in selected parameters ( 0,-100V and-200V bias voltage and 0.3 mtorr, 0.6 mtorr, 1.2 mtorr pressure). Hardening and nitriding process were applied on base materials. The coating characteristics of hardened and hardened + nitriding samples, surface properties and wear behavior were compared. The best results for the coating characteristics were determined.Key words: Magnetron sputtered method, TiAlN, Engine Parts, Wear, Coatings Characteristics