Tel ark katmanlı imalat yöntemi ile yüksek aşınma dayanımlı malzeme üretimi ve özelliklerinin karakterizasyonu

Bu çalışmada, Plazma Tel Ark Katmanlı İmalat (P-TAKİ) yöntemi ile yüksek alaşımlı ve orta karbonlu çelik tel kullanılarak malzeme üretimi başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir. Üretim işlem şartları araştırılarak parametreler belirlenmiş ve üretilen malzemelere ısıl işlem ve kriyojenik işlem uygulanmıştır. Bu malzemelerin işlemsiz, ısıl işlemli ve ısıl işlemli+kriyojenik işlemli numuneleri üzerinden mekanik ve kimyasal özellikleri karşılaştırılmış; mikroyapılarındaki değişimler, çekme mukavemeti, aşınma davranışları ve sertlikleri araştırılarak tribolojik özellikleri incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda 0,4 C'lu ve yüksek alaşımlı (Cr-Si-Mn) çelik tel kullanılarak P-TAKİ yöntemi ile AISI 304 paslanmaz çelik plaka üzerine üç adet malzeme biriktirilmiştir. Üretilen malzemeler karşılaştırıldığında, işlemsiz üst bölge numune mikroyapısında martenzit ve östenik adacıkları oluşumu gözlenmiş, alt bölge numunesinde martenzit ve östenit adacıkları yanısıra daha sık beynit yapısı görülmüştür. Cr (4,4) elementi nedeniyle homojen dağılımı olmayan karbür taneleri görülmüştür. Isıl işlem ile su verilmiş ve menevişlemeye tabi tutulmuş numunlerde hızlı soğuma sonucunda daha belirgin martenzitik yapı ortaya çıkmıştır. Temperleme sonrasında beklenildiği gibi karbürlerin homojen bir şekilde çökeldiği tespit edilmiştir. Isıl işlem sonrası kriyojenik işlem de uygulanan numunelerde mikroyapıda belirgin bir farklılık görülmemiştir. Ancak mikroyapı içerisinde daha ince taneli karbürlerin homojen çökelme şeklinde ortaya çıktığı net bir şekilde görülmüştür. Makro ve mikrosertlik değerleri, kırılma tokluğu ve aşınma değerleri ısıl işlem ve arkasından yapılan kriyojenik işlem ile iyileşme göstermiştir. Çekme deneylerinde ısıl işlem ve kriyojenik işlemle birlikte çekme ve akma mukavemetlerinde artış gözlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Mikroyapı, Kriyojenik İşlem, Mekanik Özellikler, Tel Ark Katmanlı İmalat, Triboloji, Orta Karbonlu Çelik.