Çok yanıtlı taguchı deney tasarımı yöntemiyle çelik yüzeylerinde oluşturulan termo-kimyasal kaplama özelliklerinin incelenmesi

Yapılan bu çalışmada daha önce gerçekleştirilen, 'Termoreaktif difüzyon yöntemiyle çeliklerin demir alüminid kaplanması' adlı yüksek lisans tez çalışmasının deneyde kullanılan parametrelerine Taguchi yöntemi uygulanmıştır.Bunun nedeni, deney sayısını en aza indirerek zaman ve maliyetten tasarruf etmek, kaliteden ötürü oluşabilecek farklılıkları azaltmak ve kullanılan parametrelerden optimum fayda sağlamaktır. Bu amaçla 22 mm çapındaki AISI 4140, AISI M2, AISI D2 çelik çubuklar 5 mm kalınlığında kesilerek, 700°C, 800°C ve 900 °C'lerde 1, 3 ve 5 saat süre zarfında saf alüminyum, alümina, amonyum klorür ve naftalinden oluşan toz karışımı hazırlanmış, termokimyasal işlemleri yapılmış ve demir alüminid kaplaması gerçekleştirilmiştir. Kaplanmış AISI 4140, AISI M2, AISI D2 çeliklerinin kaplama kalınlığı, sertlik incelemeleri, kırılma tokluğu incelemeleri sonuçları Taguchi yöntemiyle elde edilen sonuçlarla karşılaştırması yapılmıştır. Parametreler optimize edilerek en iyi etki eden parametreler belirlenmiştir. Kaplama kalınlığı ve kırılma tokluğu deney sonuçlarına göre yapılan Taguchi analizlerinde L9 ortogonal dizini kullanılmıştır, yapılan her deney için S/N oranı bulunmuştur.Sertlik deney sonuçlarına göre yapılan Taguchi analizlerinde ise, faktör ve level seviyesine uygun ortongel dizin ise, L9(3^3) olarak seçilmiştir.Dokuz farklı deney yapılmıştır.Varyans analizi ile grafiksel gösterim metoduna yer verilmiştir. Taguchi deney tasarımı yöntemi kullanılarak kaplama kalınlığı, kırılma tokluğu ve sertlik için kaplanmış 4140, M2 ve D2 çeliklerine üretim reçeteleri hazırlanmıştır. Kaplanmış AISI 4140 çeliği için kırılma tokluğu ve kaplama kalınlığı üretim reçetesi A3B3 olarak hesaplanmıştır. Kaplanmış AISI D2 çeliği için kaplama kalınlığı reçetesi A3B3, kırılma tokluğu A3B3 olarak bulunmuştur.Kaplanmış AISI M2 çeliği için kaplama kalınlığı reçetesi A3B3, kırılma tokluğu üretim reçetesi A3B3 olarak hesaplanmıştır. Kaplanmış üç çelik için sertlik üretim reçeteleri ise, A3B2C3 olarak hazırlanmıştır. Bu deneyde en ideal parametre değerleri, 900°C de 3 saat süreyle 0,95 karbon yüzdesi içeren AISI M2 çeliği olmuştur. Taguchi deney tasarımı sayesinde bu çalışmada uygun kombinasyonlar belirlenerek zamandan ve maliyetden kazanç sağlanmıştır. Anahtar kelimeler: Taguchi yöntemi, AISI 4140, AISI M2, AISI D2 çeliklerinin demir alüminid kaplaması, Minitap programı, optimasyon