Pulse plazma yöntemiyle çelik yüzey özelliklerinin geliştirilmesi

Bu çalışmada, ucuz ve endüstri de yoğun şekilde kullanılan AISI 4140 çeliğinin yüzey özellikleri pulse plazma sistemi ile geliştirilerek pahalı ve zor bulanan çelik gruplarının yerine kullanılabilirliği araştırılmıştır.Pulse plazma yöntemiyle AISI 4140 çeliklerinin yüzeyleri modifiye edilmiştir. Modifiye edilen numunelerin optik fotoğrafları çekilmiş, modifikasyon tabaka kalınlıkları ölçülmüştür. Pulse plazma işleminin uygulandığı parametrelerin modifikasyon tabaka kalınlığını ve yapısını etkilediği belirlenmiştir.Kırık yüzeylerden alınan SEM ve EDS analizlerinde modifikasyon tabakasındaki tane incelmeleri ve küçük beyaz taneler halinde wolfram elektroddan gelen wolfram görülmektedir. Kolonsal büyüme yönlenmeleri görülmüştür. EPMA ve SEM ile modifikasyon tabakasında element dağılım haritaları çıkartılmıştır. Yüzeyde azot ve wolfram elementlerinin homojen bir biçimde dağıldığı gözlemlenmiştir.Modifikasyon tabakasından alınan x-ışını analizlerinde Fe3N, W, W30 ve ? -Fe, ? -Fe piklerine rastlanmıştır. Mikrosertlik ölçümlerinde mesafeye ve pulse plazma parametrelerine göre değişen sertlik değerleri elde edilmiştir. Modifikasyon işlemi uygulanmadan 170-180 HV olan çeliğin sertlik değeri 1050HV'ye kadar çıkarılmıştır.Numune gruplarının kalıntı gerilim ölçümleri XRD yöntemiyle yapılmıştır. Yüzeyde basma gerilmeleri görülmüştür. 200m için 0.15 m/sn hızda 5N, 7N, 9N yük altında CSM aşınma cihazı ile çizgisel (liner) aşınma deneyi yapılmıştır. Numunelere uygulana çizgisel aşınma deneyi sonrası yük değişimiyle sürtünme katsayısının ve aşınma miktarlarının değiştiği gözlemlenmiştir. Sürtünme katsayıları düşmüştür. Yüzeyleri modifiye edilen çeliklerin aşınma dayanımlarının 2 kat arttığı görülmüştür