Termo-reaktif difüzyon (TRD) tekniği ile AISI 1010 ve AISI M2 çeliklerinin Titanyum Nitrit(TİN) kaplanması

ÖZET Anahtar Kelimeler: Aşınma, Korozyon, Titanyum nitrür kaplama, Termo-reaktif difîi2yon kaplama, Kimyasal buhar biriktirme, Fiziksel buhar biriktirme. Makine parçalarının ömürleri ve takımların kullanım süreleri aşınma ve korozyon nedenleri ile sınırlıdır. Bu nedenle aşınma ve korozyonun önlenebilmesi, her geçen gün ekonomik anlamda daha büyük önem kazanmaktadır. Bu sorunları ortadan kaldırmak ve takım ömürlerini uzatmak için yeni nesil takım çelikleri üretilmektedir. Takımlarda kullanılan malzemeleri daha pahalı olan yenileri ile değiştirmek yerine, yalnızca yüzeylerinin aşınma, korozyon vb. özelliklerini geliştirmek ise soruna ekonomik ve pratik bir yaklaşımdır. Bu sebeple sert seramik film kaplamalar son yıllarda büyük bir gelişim göstermiştir. Sert seramik film kaplamalar değişik yöntemler kullanılarak yapılabilmektedir. Bu yöntemlerin en önemlileri kimyasal buhar biriktirme (CVD) ve fiziksel buhar biriktirme (PVD) yöntemleridir. Bu yöntemlerde tesis kurma ve çalıştırma ileri teknoloji gerektirmekte olduğunda oldukça pahalı sistemlerdir. Bu nedenle daha ekonomik fakat aynı sonuçların sağlandığı yöntemler arayışı sonrasında termoreaktif difüzyon (TRD) yöntemi geHştirihniştir. Bu yöntemle yüksek teknolojiye gerek duyulmadan aynı özellikteki kaplamaları gerçekleştirmek mümkün olmuştur. Bu çalışmada ise TRD yöntemi kullamlarak titanyum nitrür kaplanmaya çalışılmış ve kaplama sonrasında yapılan mekanik ve metalografik deneyler sonuncunda kaplamanın özellikleri incelenmiştir. Bu çalışmanın amacı; AISI 1010 ve AISI M2 çeliklerinin yüzeyinde titanyum nitrür tabakası oluşturarak özelliklerini incelemektir. Çalışma iki aşamalı olup; birinci aşamada, metalografik olarak hazırlanan malzemeler 500-550 °C sıcaklık aralıklarında nitrürleme işlemine tabi tutulmuşlardır. İkinci aşamada ise, nitrürlenmiş yüzeyler 900, 1000 ve 1100 C sıcaklıklarda 1, 2, 3 ve 4 saatlik sürelerde ferro titanyum, dümina, amonyum klorür ve naftalinden oluşan katı ortamda termoreaktif difüzyon yöntemiyle titanyumlama işlemine tabi tutulmuşlardır. Nitrürleme ve titanyumlama işlemleri sonrasında oluşan titanyum nitrür tabakalarının yüzey morfolojileri ve faz analizleri, optik, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve x-ışınları difraksiyon analizi yardımıyla yapılmıştır. Aynı şekilde kaplama tabakalarının sertlikleri Vickers indentasyon tekniği ile belirlenmiştir. Sonuç olarak; çeliklerin yüzeylerine titanyum nitrür kaplama işlemi gerçekleştirilerek kaplama elde edilmiştir. XXVI