TIG kaynağı yöntemiyle çeliklerin yüzeyinde Fe-Ti-B esaslı sert alaşım oluşturulması ve aşınma özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Yüzey sertleştirme işlemleri geçmişten günümüze kadar akademisyenlerin ilgisini çeken araştırma konularından biridir. Yüzey sertleştirmek için çeşitli yöntemler olmakla beraber kolay, ucuz olması ve hızlı olmasının yanı sıra istenilen özelliklerin elde edilebilmesi açısından bu tez de TIG kaynağı ile yüzey sertleştirme işlemi ele alınmıştır. Metallerin aşınması metallerin kullanım ömrünü veya bir amaç için kullanılıp kullanılamayacağını belirleyen parametrelerden biridir. TiB2 sertliği, metallerle uyumu aşınmaya direnci açısından ön plana çıkmaktadır. Bu özelliklerininden dolayı metallerin aşınma özelliklerini geliştirerek kullanımının iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Çalışmada TIG kaynağı yöntemi ile SAE 1320 çeliğinin yüzeyinde atomik olarak Ti oranının %15 (FeBTi-15), %10 (FeBTi-10), %5 (FeBTi-5) şeklinde olduğu toz karışımları ile sert alaşım oluşturulmuştur. Elde edilen sert alaşımların mikroyapı ve faz analizi incelemeleri, sertlik ölçümleri ve aşınma özellikleri incelenmiştir. Aşınma testleri ball-on disk metoduyla, 10 mm çapında WC bilye kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Aşınma deneyleri 5N, 10N ve 15N yükler altında 250 m mesafede, 0.1 m/s hızında gerçekleştirilmiştir. Aşınma deneyleri sonrasında oluşan aşınma izleri optik mikroskop, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve EDS analizleri ile incelenmişlerdir. Anahtar kelimeler: TIG kaynağı, Sert kaplama, Fe-Ti-B, Aşınma

Surface treatments are one of the topics of research that have been taken interest by academicians. Altough there are many methods for surface hardening, TIG welding method was chosen in this thesis because of beeing cheap, fast, easy and success of giving rise to surface properties. Wear is one of parameters of metals that determine service life or usage for a purpose. Distinct properties of TiB2 are wear resistance, high hardness and good compatibility with steel matrix. Due to the distinct properties, enhancing usage of metals with improvement of wear properties is aimed. In this study, Fe-Ti-B powder cladded by TIG welding method on surface of SAE 1320 steel as atomic Ti ratio %15 (FeBTi), %10 (FeBTi-10), %5 (FeBTi-5). Investigation of microstructure and phase analyses, hardness measurument and wear properties of the hard alloys were done. Wear tests realized as ball-on disk method against 10 mm diameter WC ball. Wear test realized at sliding speed of 0.1 m/s under the loads of 5N 10N, 15N and 250m sliding distance. Optical and SEM micrographs were taken from the worn surfaces of the tested materials and EDS analysis of the worn surfaces were realized. Keywords: TIG welding, hardfaced coating, Fe-Ti-B, wear