Östenitik (304) ve ferritik (430) paslanmaz çeliklerin bakır aratabaka kullanılarak difüzyon kaynağı ile birleştirilmesi

Paslanmaz çelik malzemeler otomotiv parçaları, biyomedikal aletler, mutfak eşyaları, ısı eşanjörleri, nükleer santraller, uzay ve havacılık gibi daha birçok alanda sıklıkla kullanılan bir malzeme türüdür. Paslanmaz çeliklerin korozyona (paslanmaya) karşı dayanıklılığı, farklı sıcaklık aralıklarında çalışma imkanı sunması, uzun ömürlü ve üretiminin kolay olması gibi özellikleri nedeniyle tercih edilmektedirler. Paslanmaz çelik malzemeleri arasında östenitik (AISI 304) ve ferritik paslanmaz çelik (AISI 430) malzemeleri endüstride en çok kullanım ağına sahip iki türüdür. Östenitik paslanmaz çelikler yüzey kalitesi, iyi korozyon direnci, yüksek mukavemet ve iyi kaynaklanabilme özellikleri nedeniyle sıklıkla tercih edilmektedirler. Diğer sıklıkla kullanılan paslanmaz çelik grubu ise ferritik paslanmaz çeliklerdir. Östenitik paslanmaz çeliklere kıyasla maliyetleri daha düşük ve yüksek korozyon direncine sahiptir. Ayrıca ferritik paslanmaz çelikler mıknatıslanma özelliğine de sahiptir. Bu çalışmada östenitik paslanmaz çelik (AISI 304) ve ferritik paslanmaz çelik (AISI 430) malzemeler, 200 μm kalınlığında bakır folyo aratabaka kullanılarak difüzyon kaynağı tekniği ile birleştirilmiştir. Difüzyon kaynağı, 960, 980 ve 1000°C sıcaklıklarda, 45, 60 ve 75 dakika sürelerde,1,2 ve 3 Mpa basınç altında argon gazı atmosferinde birleştirilmiştir. Malzemelerin mekanik mukavemetlerini belirlemek için mikro sertlik ve çekme testleri uygulanmıştır. Ayrıca deneylerde Taguchi optimizasyon yöntemi ile Varyans (Anova) analizleri yapılıp en etkili parametreler bulunmuş ve deneyin güvenilirlik seviyesi tespit edilmiştir. Sertlik değerleri incelendiğinde 430 paslanmaz çelik tarafında 75 dakika bekleme süresinde 1000 °C sıcaklığında birleştirilmiş numunede 279 HV olarak ölçülmüştür. Ara kesit bölgesinde en yüksek sertlik değeri de aynı sıcaklık ve süredeki numunede 125 HV olarak ölçülmüştür. Çekme testi gerçekleştirilen tüm numuneler incelendiğinde artan sıcaklık ve bekleme sürelerinde çekme dayanımlarında artışın olduğu gözlemlenmiştir. En yüksek çekme mukavemeti 75 dakika ve 1000°C sıcaklığındaki numunede 491,582 MPa olarak ölçülmüştür. Ayrıca tüm numuneler de sorunsuz kaynak bağlantıları gözlenmiştir.