plazma (iyon) nitrürleme yöntemi ve malzeme ... - Hava Harp Okulu

Plazma (iyon) Nitrürleme Yöntemi ve Malzeme Özellikleri Üzerindeki EtkisiÇelik ve Karadeniz [10]; AISI 4140 çeliğinin plazmanitrürlenmesinde oluşan bileşim tabakasının yapısınıincelemişlerdir. Yaptıkları çalışma sonucunda; enkalın bileşim tabakasının 550 o C’de elde edildiğini,daha yüksek sıcaklıklarda azaldığını, çok yükseksıcaklık ve uzun işlem sürelerinde çok ince bir beyaztabaka elde edilebildiğini, ancak bu durumun yüzeysertliğinin azalmasına neden olduğunu belirtmişlerdir.Park ve arkadaşları [11]; sinterlenmiş çeliklerinplazma nitrürlenmesi sonucunda elde edilen tribolojiközelliklerini ve mikroyapılarını incelemişlerdir.Yaptıkları çalışma sonucunda; plazma nitrürlemeylesinterlenmiş parçaların aşınma özelliklerininiyileştiğini ve sürtünme sırasında adhezyon ileabrazyon aşınması karışımı bir aşınmamekanizmasının etkili olduğunu belirtmişlerdir.Michel ve arkadaşları [12]; plazma nitrürlememekanizmasını, hirojen etkisini ve plazma-katıetkileşimini incelemişlerdir. Yapılan çalışmasonucunda; oldukça karmaşık bir yapıya sahip olanplazma nitrürlemenin, elektronlarla gaz molekülleriarasındaki elastik çarpışmalar sonucunda oluşanürünlerin kimyasal yapısı, aktivasyon enerjisi vekonsantrasyonu ile kontrol edilebileceği gösterilmiştir.Pranevicius ve arkadaşları [13]; ostenitik paslanmazçeliklerin plazma nitrürlenme mekanizmalarını,nitrojen dağılım profilini ve yüzey prüzlülüğünüincelemişlerdir. Yaptıkları çalışma sonucunda;nitrojence zengin değişim tabakası büyümesinintermal difüzyondan daha ziyade yüzeydeki atomlarınyer değişimi ile kontrol edildiğini, iyon nitrürlemeninbaşlangıcında yüzey boşlukları nedeniyle prüzlerinarttığını, işlem süresiyle birlikte nitrojen atomlarınınmatris atomlarıyla olan karışımının arttığını venitrojen derinlik profilinin yüzey şartlarına bağlıolduğunu belirtmişlerdir.Fancey ve arkadaşları [14]; çeliğin plazmanitrürlenmesinde nitrojene eklenen argon, neon vehidrojenin plazma nitrürlemeye etkisiniincelemişlerdir. Yaptıkları çalışma sonucunda; tabakasertliğinin iyon tipinden önemli ölçüdeetkilenmediğini, bununla birlikte özellikle pisyüzeylerin nitrürlenmesinde iyonların sputteringoluşturabilecek kütlede olması gerektiğini, kritik birnitrojen yoğunluğunun altında etkili bir nitrürleme içinnitrojen yetersizliğinin söz konusu olduğunu ve bukritik değerin üzerindeki nitrojen oranlarında beyaztabakanın oluştuğunu belirtmişlerdir.Lee ve Shih [15]; 304 ile 410 paslanmaz çelikleri ve4140 düşük alaşımlı çeliğin plazma nitrürlenmedavranışını ve mikroyapısını incelemişlerdir.Yaptıkları çalışma sonucunda; aşınma hızı vesürtünme katsayısı büyüklük sıralamasınınnitrürlemeden önce 4140>410>304 şeklindeykennitrürlemeden sonra 304>410>4140 şeklindedeğiştiğini göstermişlerdir.Çelik ve arkadaşları [16]; değişik çalışma koşullarıaltında AISI 8620 çeliğinin iyon nitrürlenmedavranışını incelemişlerdir. Yaptıkları çalışmasonunda; maksimum yüzey sertliğinin 500 o C’de 8saat süreyle nitrürleme için elde edilebildiğini, enbüyük difüzyon tabakası kalınlığının ise 600 o C’de 8saat süreyle nitrürleme için elde edilebildiğini, düşüksıcaklık ve kısa işlem sürelerinde bileşim tabakasınınoldukça ince olduğunu, ancak 600 o C’de işlem süresi 4saatten 8 saate çıktığında bileşim tabakası kalınlığınınazaldığını belirtmişlerdir.Alsaran ve Çelik [17]; farklı işlem parametrelerialtında AISI 5140 çeliğinin iyon nitrürlemesiniyaparak faz kombinasyonu, sertlik profili ve tabakakalınlığını incelemişlerdir. Yaptıkları çalışmasonucunda; tabaka kalınlıklarının zaman, sıcaklık vegaz karışım oranıyla arttığını, yüzey sertliğinin büyükölçüde sıcaklığa bağlı olduğunu ve maksimum yüzeysertliğinin 450 o C’de 4 saatlik zaman ve 0,33’lük gazkarışımıyla elde edilebildiğini belirtmişlerdir.Musil ve arkadaşları [18]; dubleks bir kaplamasağlayan yüksek basınçta derin bir katot boşalmaylabirleştirilmiş yeni bir plazma nitrürleme yöntemi ilerisürmüşlerdir. Yaptıkları çalışma sonucunda; buyöntemin konvansiyonel plazma nitrürlemeyöntemlerine göre parça yüzeyinde daha fazla biriyileşme sağlandığını, gaz karışımındaki H 2 varlığınedeniyle işlemin etkinliğinin arttığını ve bellişartlarda beyaz tabaka oluşmadığı için özellikle önnitrürleme yapılarak iyi bir adhezyon oluşmasının arzuedildiği uygulamalar için oldukça uygun olduğunubelirtmişlerdir.Alsaran ve arkadaşları [19]; sıcaklık, zaman ve gazkarışım oranı gibi parametrelerin değişikkombinasyonları ile AISI 5140 düşük alaşımlı çeliğiiyon nitrürlemişler ve optimum çalışma şartlarınıaraştırmışlardır. Yaptıkları çalışma sonucunda; yüzeysertliğinin maksimum olması için en etkinparametrenin işlem sıcaklığı olduğunu, beyaz tabakakalınlığını minimum yapan parametrenin de işlemsıcaklığı olduğunu ve difüzyon tabakası kalınlığı içinen etkin parametrenin işlem süresi olduğunubelirtmişlerdir.Metin ve İnal [20]; plazma nitrürleme sırasında oluşandemir nitrürlerin oluşma ve büyüme kinetiğiniincelemişlerdir. Yaptıkları çalışma sonucunda; herzaman plazma nitrürlemenin başlangıcında demirnitrürlerin oluştuğunu, bunların artan işlem süresiyleγ’ fazına dönüştüğünü, tane büyüklüğünün küçükolması nedeniyle yüksek bir konsantrasyon eğilimininsöz konusu olduğunu, nitrür tabakası kalınlığınınbüyümesinin zamana göre parabolik olduğunu ve safÖZDEMİR, ERTEN46