Çelik ve döküm kam millerinin plazma nitrürleme işlemi ile tribolojik ve mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi

Kam milleri kendilerinden beklenilen görevleri yerine getirirken, kamların yüzeyleri iç kısımlarına göre daha yüksek gerilme ve aşındırıcı kuvvetlere maruz kalmaktadır. Bu gerilme ve kuvvetler parçanın yüzey dayanım sınırını aşınca malzeme yüzeyinde aşınmalar başlamaktadır. Bu tip etkilere maruz kalan parçaların yüzey özelliklerini iyileştirilmesi gerekmektedir. Plazma ile nitrürleme yöntemi, bu tür problemlerin çözümünde kullanılan yöntemlerden birisidir. Bu çalışmada, 31CrMoV9 nitrasyon çeliğinden üretilen ve gri dökme demirden dökülen kam millerinin kullanım ömürlerini artırmak için kam milleri yüzeyine plazma ile nitrürleme işlemi uygulanarak mekanik ve tribolojik özelliklerin artırılması hedeflenmiştir. Farklı işlem parametrelerde nitrürlenmiş kam mili malzemelerin yapısal, mekanik ve tribolojik özellikleri, sırasıyla XRD, SEM, 3D temassız profilometre, mikrosertlik, yorulma, pim-disk aşınma cihazlarıyla araştırılmıştır. Ayrıca yorulma test sonuçları sonlu elemanlar analizi sonuçları ile karşılaştırılmış, nitrürlenmiş çelik ve döküm kam millerinin sonlu eleman analizi yapılmıştır. Her iki kam milinde de en iyi sonuçlara gaz karışımındaki düşük azot oranı ve yüksek sürelerde yapılan nitrürleme işlemi ile ulaşılmıştır.