Plazma transfer ark kaynak yöntemi kullanılarak AISI1020 çelik yüzeylerinin HARDOX450+FeW ile kaplanması ve aşınma dirençlerinin tespit edilmesi

Abstract

Tezin birinci bölümünde; kaplama ve kaplama çeşitleri, plazma transfer ark kaynak yöntemi ve parametreleri, aşınma ve aşınma çeşitleri, hardox çeliği ve konu hakkında literatür araştırması verilmiştir. İkinci bölümde deneysel çalışmanın önemi ve deneysel çalışmalar detaylı olarak sunulmuştur. Üçüncü bölümde deney sonuçları verilmiş ve tartışılmıştır. Dördüncü bölümde, çalışma sonunda elde edilen genel sonuçlar özetlenmiştir. Bu çalışmada; Hardox450+FeW metalik tozu, toz oranı parametresi kullanılarak AISI1020 çeliğinin yüzeyine plazma transfer ark (PTA) kaynak tekniğiyle kaplanmıştır. Kaplama morfolojisi; optik mikroskop (OM), taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılım spektrometresi (EDS), X-RD ve mikrosetlik analizleri ile incelenmiştir. Abrasive aşınma özellikleri ise pin-on disk test yöntemi ile belirlenmiştir. Aşınma testleri sonrası numunelerin kütle kayıpları tespit edilerek aşınma oranları elde edilmiştir. Düşük toz oranlarında yapılan kaplama mikroyapılarında, dendritik yapıya ait kolların net bir şekilde izlendiği gözlenmektedir. En yüksek sertlik değerleri Hardox450+%25FeW alaşımı ile yüzeyi alaşımlandırılmış numunelerde edilmiştir. Artan toz miktarına paralel olarak, sert bileşiklerin oluşumuna bağlı olarak mikrosertliğin arttığı gözlenmiştir. En iyi aşınma direncini Hardox450+%25 FeW alaşımı yapılmış numunelerde görülmüştür. Artan FeW tozu ile karbür bileşiği oluşumuna bağlı sertlik artışı ile tüm numunelerin aşınma dirençleri artmıştır. Aşınma işlemi sırasında Hardox450+FeW alaşımlı kaplamaların aşınmış yüzeyleri üzerinde adhesive aşınma meydana geldiği ve şiddetli plastik deformasyon sonucunda yüzey morfolojilerinde çok sayıda kraterler, sığ ve derin dar oluklar ve koparak ayrılan kalıntıların oluştuğu tespit edilmiştir.

In the first chapter of this thesis, types of coating and coating, plasma transfer arc welding method and paramaters, types of wear and wear, hardox steel, the literature review on the subject are given. In the second chapter, the importance of experimental study and experimental studies are presented in detail. In the third chapter, the experimental results are given and discussed. In the fifth chapter, the general results obtained are summarized. In this study; Hardox450+FeW metallic powder was coated with plasma transfer arc (PTA) welding technique on the surface of AISI1020 steel by using different powder ratio parameter. Coating morphologies were investigated by Optical Microscopy (OM), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive Spectrometry (EDS), X-RD and Microhardness analysis. Abrasive wear characteristics were determined by pin-on disc test method. After the abrasion tests, abrasion wear rates were obtained by determined the mass losses of the samples. In addition, SEM analyzes of the worn surfaces were performed. In the coating microstructures of low powder ratios, it was observed that the arms of the dendritic structure are clearly obtained. The highest hardness values were obtained in surface alloyed with Hardox450+25% FeW powder. Parallel to the increasing amount of powder, it was observed that the microhardness increased due to the formation of hard compounds. Maximum wear resistance was seen on the surface alloyed with Hardox450+ 25% FeW powder. The wear resistance of all samples developed with rise of hardness due to increased FeW powder and formation of the carbide compound. It was found that the adhesive wears occurred on the worn surfaces of Hardox450+FeW alloyed coatings during abrasion, and as a result of severe plastic deformation, there were numerous craters, shallow and deep narrow grooves and break off residues in the surface morphology.