Düşük sıcaklıkta yapılan plazma nitrürleme işleminin 316L ostenitik paslanmaz çeliğinin malzeme özelliklerine etkisinin incelenmesi
Study on material properties of 316L austenitic stainless steel after low temperature plasma nitridation
- Tez No: 166773
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. LEVENT TRABZON
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2005
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
DÜŞÜK SICAKLIKTA YAPILAN PLAZMA NİTRÜRLEME İŞLEMİNİN 316L OSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİĞİNİN MALZEME ÖZELLİKLERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ ÖZET Nitrürleme işlemleri yapılırken amaç, mükemmel korozyon dayanımına sahip 316L ostenitik paslanmaz çeliğin, bu özelliğini kaybetmeden, yüzeysel mekanik ve malzeme özelliklerini geliştirmekti. 400-500 C° arasında yapılan deneyler için, yüzey özelliklerini geliştirmek amacıyla kullanılan yöntemlerden biri olan, plazma nitrürleme seçildi. CrN oluşumunun korozyon dayanımını düşürdüğünden, ostenit yapısının azot ilgisinden yararlanarak CrN fazlan oluşmamış nitrürlemeler yapıldı. Bu çalışmada, 316L ostenitik paslanmaz çelik mazleme plazma nitrürleme yöntemi ile nitrürlendi. Nitrürleme sonrasında numunelerin çeşitli malzeme özelliklerindeki değişim incelendi. Nitrürlemeler farklı N2 - H2 gaz karışımında, çeşitli sıcaklık ve nitrürleme sürelerinde tekrarlandı. Nitrürleme işlemlerinin bir kısmında %10 N2 - %90 H2 gaz karışımı ve 450 C° sabit parametreler olarak alınıp 15, 30, 60, 120, 240 dakikalık nitrürleme süreleri ile deneyler gerçekleştirildi. Diğer nitrürleme işlemleri nitrürleme süresi 1 saat süre ile sınırlandırılarak %5, %10 ve %25 N2 içeren ortamlarda 400, 450 ve 500C°'lerde nitrürlemeler yapıldı. Nitrürleme sonrasında numunelere uygulanan testler ile sertlik, yüzey pürüzlülüğü, kafes sabiti ve elastiklik modülündeki değişimlerle nitrür kalınlığı ve faz oluşumları incelendi. Nitrürleme işlemleri sonucunda, malzemenin sertliğinde, yüzey pürüzlülüğünde, kafes sabitinde, elastiklik modülünde artış görüldü. 500 C° ve %25 azot içeren ortamda yapılan nitrürlemeler haricinde CrN oluşumuna rastlanmadı. Nitrür tabakasının sertliğinin nitrürleme sıcaklığı, nitrürleme süresi ve azot gazının oranına bağlı olarak değişmediği ve sabit bir değere sahip olduğu görüldü. Elastiklik modülündeki artış miktarının nitrürleme koşullarına göre değişmediği dikkat çekti. vııı
Özet (Çeviri)
STUDY ON MATERIAL PROPERTIES OF 316L AUSTENITIC STAINLESS STEEL AFTER LOW TEMPERATURE PLASMA NITRIDATION SUMMARY One of the main goals is increasing the mecanical and material properies on the surface of 316L austenitic stainless steel without deterioration of its excellent corosion properties. The plasma nitriding, which is a common surface processing method used to improve surface properties at temperatures between 400 - 500 °C, is one of the promising one. When CrN precipitation occurs, there is a deterioration of corrosion properties. Thus, there is a great interest of introducing nitrogen atom into lattice of 316L austenitic stainless steel so there is no precipitation of CrN. In this study, 316L austenitic stainless samples were plasma nitrided in different temperature, gas mixture and nitridation time. Some of nitridation experiments were performed at %10 N2 - %90 H2 gas mixture and 450 °C (low temperature) nitridation temperature with a duration of 15, 30, 60, 120 and 240 minutes separately. In other case, the nitridation process is on only one hour. Three different gas mixtures of %5, %10 and %25 N2 were used in the second case at 400, 450 and 500 C°. After nitridation, mechanical properties were examined by vickers and surface profilometer. Material properties were studied by x-ray diffraction. Surface hardness, roughness, modules of elasticity and lattice constant of austenite matrix are seen to be increased after the plasma nitriding. CrN forming is not seen except for nitriding condition with more than %25 nitrogen by volume and temperature higher than 450 C°. Hardness of nitrided layer is seen to be same in diffrent conditions if the substrate effect is eliminated. The change of modules of elasticity is same after different plasma nitriding conditions. IX
Benzer Tezler
- Plasma nitriding behavior of AISI 316L stainless steel
AISI 316L paslanmaz çeliğinin plazma nitrürleme davranışı
HAKAN GÜNAY
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. SÜLEYMAN KARADENİZ
- Microstructural and mechanical characterization of nitrogen ion implanted and plasma ion nitrided plastic injection mould steel
Nitrojen iyonu implante edilmiş ve plazma nitrasyonu yapılmış plastik injeksiyon kalıp çeliğinin mikroyapısal ve mekanik özelliklerinin karakterizasyonu
ORTAÇ ONMUŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Metalurji Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ORHAN ÖZTÜRK
DOÇ. DR. MUSTAFA GÜDEN
- Plasma nitriding behavior of AISI 5140 steel
AISI 5140 çeliğinin plazma nitrürasyonu davranışı
SERDAR KARAOĞLU
Doktora
İngilizce
1998
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN KARADENİZ
- Plazma nitrürlenmiş ve beyaz tabakası kaldırılmış AISI H13 ve 722M24 çeliklerinin farklı aşınma özelliklerinin incelenmesi
The Investigation of wear behaviour of plasma nitrided and removed white layer of AISI H13 and 722M24 steels at the different
EYYÜP GERÇEKCİOĞLU
Doktora
Türkçe
1998
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. BAKİ KARAMIŞ
- İyonitrürasyonla sertleştirilen paslanmaz çeliklerin özelliklerinin incelenmesi
The Research of the properties of stainless steels which is hardened by the process of ionitriding
SERKAN SARAYMİNE
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN KARADENİZ