Kaplamasız, PVD tekniği ile TiN ve altin kaplanmış DIN 1.2379 soğuk iş takım çeliğinin aşınma davranışlarının incelenmesi
Experimental investigation of the wear behaviour of DIN 1.2379 cold work tool steel uncoated, TiN and altin coated with PVD technic
Yazar: ALİ EMRAH BÜLBÜL
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HAKAN DİLİPAK
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Teknik Eğitim = Technical Education
Dizin: Fiziksel buhar biriktirme = Physical vapour deposition

Özet:
Bu çalışmada, kalıp sektöründe kullanılan DIN 1.2379 soğuk iş takım çeliğinin kaplamasız, PVD tekniği ile TiN ve AlTiN kaplamalı olanlarıyla karşılaştırılıp, aşınma davranışları incelenmesi hedeflenmiştir. Deney numuneleri 40Øx5 mm ebatlarında özdeş olarak hazırlanmıştır. Hazırlanan deney numuneleri ısıl işleme tabi tutulduktan sonra, PVD yöntemiyle TiN ve AlTiN kaplama işlemi uygulanmıştır. Aşınma testleri ileri geri aşınma tipi cihazda 0,5 m/s kayma hızında, 5N, 10N ve 15N yükler altında ve 120m kayma mesafesinde gerçekleştirilmiştir. Deneylerde aşındırıcı olarak 6 mm çapında alümüna top kullanılmıştır. Numunelerin mikro sertlik gibi mekanik özellikleri ile SEM ve EDS gibi metalografik incelemeleri yapılmıştır. 
Yapılan deneylerde malzemeye uygulanan kuvvet ve çevrim arttıkça aşınmanın arttığı gözlemlenmiştir. Kaplamasız numuneler, AlTiN kaplamalı numunelerden yaklaşık 2 kat fazla, TiN kaplamalı numunelerden de 1 kat daha fazla aşınmıştır. TiN kaplamalı numunelerin de AlTiN kaplamalı numunelerden 1 kat daha fazla aşındığı gözlemlenmiştir. Bu sonuç ile, kaplamalı numunelerin aşınma dirençlerinin daha fazla olduğu görülmüştür. Alınan SEM görüntülerinde ve yapılan EDS analizlerinde kaplamanın malzemeye homojen olarak nüfuz ettiği gözlemlenmiştir.
Deney numunelerinin inceleme sonucunda AlTiN kaplamalı numunelerin TiN kaplamalı ve kaplamasız numunelere göre daha az aşındığı, TiN kaplamalı numunelerinde kaplamasız numunelere göre daha az aşındığı gözlemlenmiştir.

Abstract:
In this study, TiN and AlTiN coated with PVD technique and uncoated of DIN 1.2379 cold work tool steel used in the mold industry have been compared each other and the wear behaviors of the materials have been investigated. The experimental specimens were prepared identically in the Ø40x5 mm dimensions. The experimental specimens have been heat-treated and then TiN and AlTiN PVD coating process is applied to them. The wear tests were performed 0,5 m/s sliding speed, 5, 10 and 15 N loads and 120m sliding distance using reciprocating abrasion device. 6 mm diameter alumina balls were used as abrasive in the experiments. The mechanical properties such as micro hardness and metallographic tests such as SEM and EDS of the samples were performed.
In the experiments, it was observed that as the force applied to the material and the cycle increased, the wear also increased. It was observed that the uncoated specimens approximately two times more than AlTiN coated and one time more than AlTiN coated. TiN coated specimens wore approximately one time more than AlTiN coated. With this result, the wear resistant of coating specimens were much higher than other samples. In the SEM images and EDS analysis, It was observed that the coating was spread uniformly in the materials.
As a result of the review of the test samples, It was observed that the AlTiN coated samples wore less than TiN coated and uncoated samples and the TiN coated samples wore less than the uncoated samples.