Gaz ortamında nitrürleme ve nitrokarbürleme yüzey sertleştirme işlemlerinin AISI 4140, 1.7131 ve 1.8550 çeliklerinin aşınma, mekanik ve mikroyapı özelliklerine etkisinin incelenmesi

Nitrokarbürleme ve nitrürleme yüzey sertleştirme yöntemleri mühendislik malzemelerinin aşınma ve korozyon direncini arttırmak için yapılan termokimyasal işlemlerdir. Bu işlemler sonrası, çelik yüzeyinde ε-Fe2-3N ve γ-Fe4N nitrür oluşan beyaz tabaka, bu tabakanın altında da nitrür ve karbürler içeren difüzyon tabakası oluşur. Beyaz tabaka sert ve aşınma direnci yüksek, difüzyon tabakası ise tok ve darbe dayanımı yüksek bir yapıdadır. Nitrürleme ve nitrokarbürleme işlemleriyle amaçlanan, parçanın aşınma ve korozyon direncinin yükseltilerek parça ömrünün arttırılmasıdır. Bu tez çalışması kapsamında gaz ortamında nitrürleme ve nitrokarbürleme yüzey sertleştirme işlemleri uygulanmış AISI 4140, 1.7131 ve 1.8550 çeliklerinin mekanik ve mikroyapı özellikleri incelenmiştir. Her iki yöntemde de numunelerin yüzeyinde beyaz tabaka oluşumu gözlenmiş, çeliklerin yüzey sertliğinin ve aşınma dayanımının arttığı gözlenmiştir. Nitrürleme ve nitrokarbürleme işlemlerinin diğer yüzey sertleştirme yöntemlerine göre en büyük avantajı, nispeten düşük sıcaklıkta gerçekleştirilmesidir. Bu sayede çeliklere nüfuz eden ısı tesiri azalmakta ve parçada oluşabilecek ısıl çarpılmalar büyük ölçüde engellenmektedir. Ölçüsel toleransların çok düşük olduğu makine elemanlarında kademeli ısıtma yapılarak nitrürleme ve nitrokarbürleme işlemlerin avantajı daha da arttırılabilir. Bu şekilde nitrürlenen ve nitrokarbürlenen parçalar hiç taşlanmadan, ya da çok az miktarda taşlamayla kullanılabilirler.