AISI 316L paslanmaz çeliğinin plazma nitrürleme davranışı

ÖZET Önemli bir mühendislik malzemesi olan AISI 316L paslanmaz çeliğinin plazma nitrürasyonu yöntemi kullanılarak sertleştirilmesi amaçlanan bu çalışmamızda işlem parametreleri olarak sıcaklık (400...600°C), zaman (1...10h) ve N2+H2 karışımından oluşan plazma atmosferindeki azot gazının hacimsel oranı alındı. Çeliğin nitrürasyon işlemine cevabını araştırmak için mikrosertlik ölçümleri ve optik mikroskobi teknikleri kullanıldı. Çalışma; çeliğin yüzey sertleşme davranışı, nitrürlenmiş tabakaların şekli ve plazma nitrürlenmiş numunelerin aşınma özelliklerinin araştırılmasında yoğunlaştı. Pim-halka tipi aşınma testleri kuru sürtünme şartlarında gerçekleştirildi. İşlem sürelerinin kısalığı, çevre kirliliğine neden olmaması, işlem neticesinde yüzeyde çok az pürüzlülüğün oluşması, düşük elektrik ve gaz sarfiyatı ve otomasyona elverişliliğinin yanısıra difüzyon tabakası kalınlığının kontrolüne ve sert fakat daha az gevrek metal yüzeyleri elde edilebilmesine imkan sağlayan plazma nitrürasyonu yöntemiyle AISI 316L paslanmaz çeliğinin sertliğinde önemli artışlar kaydedilmiştir. Yapılan mikrosertlik ölçümlerinin ve optik mikroskop gözlemlerinin ışığında en fazla yüzey sertliğinin ve en derin difüzyon tabakasının 7 saat 550°C 'de %40Na+%60H2 gaz karışımı kullanıldığı durumda oluştuğu gösterilmiştir. Difüzyon tabakası kalınlığı artan işlem süresi ve sıcaklığı ile artmaktadır. Azot yüzdesinin artması ile difüzyon tabakası kalınlığında ve yüzey sertliğinde bir azalma meydana gelmektedir. Aşınma miktarının, artan kompond tabaka kalınlığı ve azalan yüzey sertliği ile arttığı görülmüştür.