BİLDİRİLER

BİLDİRİ DETAY

Senai YALÇINKAYA, Alper ÖNER
AISI 4140 ÇELİĞİNİN 450OC ÜSTÜNDE AŞINMA VE OKSİDASYON DAYANIMININ ARTTIRILMASI İÇİN SÜPER ALAŞIM KAPLAMA TERCİH EDİLMESİ
 
Mühendislik İmalatlarında malzeme tercih edilirken kalitenin yanında, uygun maliyet, bol bulunabilirliğine, kolay işlenebilmesine, tokluk, dayanıklılık ve en önemlisi çeşitli ısıl işlemlere uygun olmasına dikkat edilir. Bu özelliklerinden dolayı AISI 4140 (42CrMo4) sanayide çok yaygın kullanım yerlerine sahiptir. Özellikle araçlarda sıcaklığın soğutma sistemi ile kontrol altında olduğu yüksek aşınma direnci gereken kranklar, şaftlar, dişliler gibi birçok parçalarda, ateşleyici topların ve tüfeklerin namluları, tankların paletleri gibi vs. birçok savunma sanayi parçalarında kullanılmaktadır. Yapılan deneysel çalışmalarda AISI 4140 çeliğinin 400-450 0C’lerın üzerinde oksidasyona uğradığı ve aşınma direncinin düştüğü bilinmektedir. Isının kontrol altına alınmasının zor veya ekonomik olmadığı özellikle sıcaklığın 5000C’nin üzerine çıktığı durumlarda yüksek dayanma, tokluk ve aşınma direnci gerektiğinden, ucuz ve dayanıklı malzemelerinin artan sıcaklıklar karşısında dayanımlarının arttırılması önem kazanmıştır. AISI 4140 çeliğinin bu zayıf özelliğine çözüm olması açısından çeliğinin yüzeyine demir ve kobalt esaslı süper alaşımlar Lazer Eritme Biriktirme (LMD) yöntemi kullanılarak kaplanmıştır. Bu kaplanan diskler ve kaplanmamış diskler, disk üzerinde pim makinesi kullanılarak 500, 650 ve 8000C sıcaklıklarda test edilmişlerdir. Deneysel çalışmada yapılan testlerin her biri 50 N ağırlık altında 7 saatte yaklaşık 10,000 m yol yaptırılarak tamamlanmıştır. Sonuç olarak hangi sıcaklıklar için hangi süper alaşım tercih edilmelidir sorusunun cevabı araştırılmıştır. Kaplamasız AISI 4140 çeliği 5000C’de yüzeyde az da olsa oksitlenmiş ve oda sıcaklığı hariç diğer sıcaklıklara göre iki kata yakın ağırlık kaybı gözlemlenmiştir. 6500C diskte tabaka şeklinde oksitlenme oluşmuş ve aşınma az olarak gerçekleşmiştir. 8000C sıcaklıklarda çok fazla oksitlenmiş aşınmaya rağmen ağırlık kazancı ortaya çıkmıştır. Demir esaslı süper alaşım kaplı disk 5000C’de en az aşınmayı göstermiştir. 6500C’de içinde bulunan Kromun etkisinden dolayı beyaz renkte bir yüzey oluşmuş, aşınma fazla olmuştur. 8000C’de oksidasyon başlangıcı ile birlikte ağırlık kazanımı da olmuştur. Kobalt esaslı süper alaşım kaplı disk 5000C’de diğer alt sıcaklıklara göre daha fazla aşınmayı göstermiş ve herhangi bir oksidasyon göstermemiştir. 6500C’de içinde bulunan Kromun etkisinden dolayı beyaz renkte olup herhangi bir oksidasyon olmamış fakat aşınma dikkate değer miktarda artmıştır. 8000C’de en fazla aşınma gerçekleşmiştir. Bu sonuçlara göre 500 ve 6500C için daha ucuz olan demir esaslı süper alaşım kullanımı tercih edilmelidir. 8000C sıcaklıkta oksidasyonlu ortamlarda kobalt esaslı, oksidasyonun dikkate alınmadığı aşınma dayanımı gereken durumlarda demir esaslı süper alaşım tercih edilmelidir.

Anahtar Kelimeler: AISI 4140, LMD, Süper Alaşım, Kaplama Tercihi, Aşınma, Pin ve Disk kaplama.



 


Keywords: