Termokimyasal yöntemle kaplanan soğuk iş takım çeliğinin AFM ile işlenmesi

Bu tez çalışmasında, soğuk takım çeliği olarak yaygın şekilde kullanılan AISI D2 çeliğine borlama ve termoreaktif difüzyon yöntemiyle TiVC kaplama uygulanmış, ardından kaplanmamış, borlanmış ve TiVC kaplı numunelere 5, 10 ve 15 döngü Al₂O₃'lü aşındırıcı macunla işlemi (AFM) uygulanmıştır. İşlem sonrası numuneler yüzey pürüzlülüğü, mikroyapı, sertlik, korozyon, sürtünme ve aşınma davranışları açısından detaylı şekilde incelenmiştir. Yapılan analizler sonucunda, borlanmış numunelerde FeB–Fe₂B ve TiVC kaplı numunelerde TiC–VC fazlarının oluştuğu, her iki kaplamanın altında kaplama ile altlık arasında adhezyonu sağlayan bir difüzyon tabakasının oluştuğu ve AISI D2 çeliğinin kaplama tabakası altında kalan matris yapısının korunduğu tespit edilmiştir. Borlama ve TiVC kaplamaların kaplama tabakası kalınlıkları sırasıyla 15,08±0,58 μm ve 7,48±0,46 μm, mikrosertlik değerleri ise 1820±63 HV₀,₀₅, 3142±96 HV₀,₀₂₅ olarak ölçülmüştür. Borlama ve TiVC kaplama sonrası yüzey pürüzlülüklerinde artış meydana gelmiştir. Kaplama sonrası uygulana AFM işlemi ile hem kaplamasız hem de kaplamalı numunelerde yüzey pürüzlülüğü önemli ölçüde azaltılmıştır. Yüzey pürüzlülüğü 5, 10 ve 15'de azaltılmış ancak 15 döngü kaplama tabakasında incelme ve yapısal bozulmalar meydana gelmiştir. Korozyon testlerinde kaplamasız numunede en iyi korozyon direnci 5 döngüde elde edilmiş iken borlanmış ve TiVC kaplı numunelerde ise en iyi korozyon direnci 15 döngü AFM'ye maruz kalan numunelerde elde edilmiştir. Aşınma ve sürtünme testlerinde ise AFM uygulaması ile aşınma dirençlerinde 2–4 kat artış sağlanmış ve sürtünme katsayısı değerlerinde özellikle aşınma testlerinin ilk 50-100 m'lik kısmında düşüşler tespit edilmiştir. Sonuç olarak, optimize edilmiş AFM işleminin AISI D2 çeliğinin hem kaplamasız hem de bor ve TiVC kaplı durumlarda yüzey özelliklerini ve servis performansını iyileştirmek için etkili bir yöntem olduğu tespit edilmiştir.