Plazma transferli ark ile üretilen karbür kaplamaların aşınma özelliklerinin araştırılması

Endüstride kullanılan hareketli çelik makine parçalarının yüksek aşınma direncine ve yüksek sertliğe sahip olması en çok istenen özelliklerden biridir. Bu özelliklerin elde edilmesi için birçok farklı yüzey kaplama teknikleri kullanılmaktadır. Bu tekniklerden biri de Plazma Transferli Ark kaynağı (PTA) ile yapılan yüzey alaşımlama işlemidir. Bu teknikte hazır ticari tozların çokça kullanıldığı görülmektedir. Bu tip tozlar çoğunlukla gaz atomizasyon tekniği ile üretilmekte olup yüksek mali değer içermektedirler. Bu durum, yapılan kaplama işleminin maliyetini arttırmaktadır. Haliyle ucuz maliyetli ve yüksek dayanıma sahip toz üretimi önem arz etmektedir. PTA ile alaşımlamada kullanılan tozlardana biri de aynı zamanda talaşlı imalatta kullanılan sinterlenmiş karbür kesici takım uçları ile çoğunlukla aynı malzemeden oluşan WC/Co tozudur. Sinterlenmiş karbür kesici takımların yüzeyleri bilenerek tekrar kullanılabilmektedir. Tekrarlı kullanım sonrası bu karbür kesici takımların kırılarak bilenme özelliğini kaybettiği ve atık durumuna dönüştüğü bilinmektedir. Yüksek sertliğe ve düşük dinamik tokluğa sahip olan bu malzemelerin geri dönüşüm prosesi yüksek ergime sıcaklıkları nedeniyle çok maliyetlidir. PTA işleminde bir veya daha fazla farklı kimyasal içeriklere sahip metal veya seramik tozları daha yumuşak metal bir altlık malzeme üzerinde yüksek enerji girdisi ve lokal ergime ile alaşımlandırılır. Böylece plazmanın yüksek ısı etkisiyle altlık malzeme ve tozlar arasında güçlü bir bağ kurulur ve yüzey özellikleri geliştirilir. Bu çalışmada, öncelikle bilenme özelliğini kaybetmiş-kırık sinterlenmiş karbür kesici takım uçların farklı bir sektörde geri kazanımı ve tekrardan değerlendirilmesi sağlanmıştır. Çok sert ve gevrek oldukları için tasarlanan öz öğütme (autogenous grinding) sistemiyle geri dönüştürülmüştür. Elde edilen WC/Co içerikli öğütülmüş tozlar ve düşük maliyetli ticari Fe, Ni, C tozları hacimce farklı oranlarda karıştırılarak sınırlı kullanım alanına sahip yapı çeliği yüzeylerinde PTA tekniği ile kompozit kaplamalar üretilmiştir. Üretilen kaplamalar mikroyapısal, mekanik ve tribolojik özellikler açısından karakterize edilmiştir.