Fe-B esaslı sert dolgu elektrot alaşımının özellikleri üzerine W, Nb ve Cr ilavesinin etkisinin araştırılması

Sert yüzey alaşımlama, ağır, agresif ve aşındırıcı ortamlarda çalışan iş parçalarının yüzey performanslarını geliştirmek amacıyla uygulanan bir yüzey işlemidir. Bu yöntemde alaşım, altlığın sünekliği ve tokluğunda önemli bir kayıp olmaksızın sertliği ve aşınma direncini artırmak amacıyla kaynak yoluyla yumuşak bir malzemenin (genellikle düşük veya orta karbonlu çelikler) yüzeyine homojen olarak kaplanır. Bu yöntem sayesinde malzemelerin aşınma ve korozyon gibi malzeme kayıplarına neden olan zararlardan etkilenmesi azaltılarak malzeme ömrü önemli ölçüde artırılabilmekte, ekonomik kayıplar azaltılmakta, bakım onarım masrafları düşürülmekte, işçilik giderleri azaltılmakta ve aşınan parçaların değişimi sırasında üretime ara verme, makinelerin durdurulması gibi zaman kayıpları minimize edilmektedir. Bu yöntem, bütün bu sayılan kayıplar düşünüldüğünde çok büyük bir ekonomik kazanç sağlamaktadır. Bu amaçla, bu çalışma kapsamında üretilen ve çalışılan Fe-B esaslı sert yüzey alaşımları özellikleri bakımından önemli ve umut vaat edici sonuçlar sunmuştur. Yine bu çalışmada, Fe-B esaslı sert yüzey alaşımlara, W, Nb ve Cr ilavesinin özellikler üzerine ne gibi etkiler yapacağı araştırılmıştır. Ayrıca, önceden bileşimi belirlenen Fe-B alaşım tozu, ferro-alaşımlar kullanılarak ve içerisine değişik oranlarda W, Nb ve Cr elementleri yine ferro-tungsten, ferro-niyobyum ve ferro-krom tozlar kullanılarak ilave edilmiştir. Elde edilen karışım önce halkalı değirmende öğütülerek alaşım tozu haline getirilmiştir. Daha sonra, bu alaşım tozlarının içerisine fuluşpat, kuvars, alginatlar, camsuyu gibi ilaveler yapılarak toz karışımı kalıpta şekil almasını kolaylaştıracak plastik bir hale getirilmiştir. Önceden hazırlanmış kalıplara tel çubuk elektrotlar yerleştirildikten sonra hazırlanan plastik karışım presle kalıp içerisine enjekte edilerek çubuğun etrafı kaplanmıştır. Kurutma ve pişirme işlemleri ile üretilmiş olan elektrotlar, klasik örtülü elektrot kaynak yöntemiyle AISI 1020 çelik altlık plaka üzerine alaşımlama yapılmıştır. Üretilen plakalar içerdikleri W, Nb ve Cr miktarına bağlı olarak, metalografik olarak hazırlanarak, optik ve taramalı electron mikroskoplarında incelenmiştir. Yine X-ışınları difraksiyon analizi ile oluşan intermetalik bileşikler tespit edilmiştir. Mikro ve makro sertlik ölçümleri yapılmıştır. Ayrıca ball on disk tekniği ile sert aşındırıcı bilyeye karşı aşınma deneyleri yapılmıştır. Böylelikle üretilen yüzey alaşımının performansları ölçülerek muadilleri ile karşılaştırılmıştır.