Effect of low temperature nitriding on the impact sliding wear behavior of an austenitic stainless steel
Düşük sıcaklık nitrasyon işleminin östenitik paslanmaz çeliğin darbeli kayma aşınma davranışına etkisi
- Tez No: 673392
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU, PROF. DR. ERDEM ATAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Metalurji Mühendisliği, Engineering Sciences, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Üstün pasivasyon kabiliyetleri sayesinde çok çeşitli ortamlarda korozyona ve çevresel bozulmaya karşı mükemmel bir dirence sahip olup aynı zamanda yüksek tokluk ve şekillendirilebilirliği ile östenitik paslanmaz çelikler, nükleer reaktörlerdeki kritik bileşenlerde, kimyasal ve petrokimyasal işleme bileşenlerinde ve madencilik ekipmanları gibi çok çeşitli uygulamalarda tercih edilen malzemelerdir. Ayrıca belirgin sünek gevrek geçiş sıcaklığı göstermemesi östenitik paslanmaz çeliklerin düşük sıcaklıklarda (< 0°C) kullanımını uygun kılmaktadır. Bu pasif alaşımlar, uzun kullanım ömrü, düşük bakım maliyetleri ve güvenlik standartlarını arttırması sayesinde sürdürülebilir bilim ve teknoloji gelişimine büyük katkı sağlamıştır. Üstün korozyon direncinin aksine, düşük sertlik ve aşınma direnci nedeniyle özellikle tribolojik etkilere maruz kalınan uygulama alanlarında östenitik paslanmaz çeliklerin kullanımları sınırlandırılmıştır. Östenitik paslanmaz çeliklerin tribolojik uygulama alanlarını genişletmek amacıyla yüzey sertliğinin ve dolayısıyla aşınma direncinin arttırılması gerekmektedir. Termokimyasal yüzey işlemleri, malzemenin yüzey sertliğini ve aşınma direncini geliştirmek için etkili bir yöntemdir. Östenitik paslanmaz çeliklerin yüzeyinde termokimyasal bir yöntemle aşınmaya dirençli yüksek sertlikte bir kaplama oluşturulurken dikkat edilmesi gereken bir diğer özellik de korozyon direncinden ödün vermemektir. Bu amaç doğrultusunda günümüzde yaygın olarak kullanılan nitrasyon işlemi düşük sıcaklıklarda gerçekleştirilerek (<450°C) östenitik paslanmaz çeliklerin yüzeyinde S-fazı olarak isimlendirilen azotça aşırı doymuş yarı kararlı katı eriyik tabakası oluşturulur. Elde edilen tek fazlı S-fazı tabakası herhangi bir ikincil faz (CrN vb.) oluşmadığı için korozyon direncini olumsuz etkilemeden yüksek sertliği nedeniyle östenitik paslanmaz çeliklerin aşınma direncini önemli derecede arttırmaktadır. Östenitik paslanmaz çeliklerin nitrasyon işlemi pek çok yöntemle uygulanabilmektedir. Bu yöntemlerden bir tanesi ise gaz nitrasyon işlemi olup farklı tasarımlara sahip fırınlar içerisinde azot bileşeni içeren gaz atmosferi altında uygulama yapılmaktadır. Gaz nitrasyon işlemi, akışkan yatak fırını ile uygulanıp östenitik paslanmaz çeliklerin yüzeyinde S-fazı oluşturmada kullanılmaktadır. Akışkan yatak fırınları temelinde, içten veya dıştan ısıtmalı fırın sistemine sahip olup fırının altından belli bir hacim ve kompozisyonda verilen işlem gazları, fırının haznesi içerisindeki ince partikülleri birbirinden ayrıştırır ve akışkanlaştırır. Akışkan olarak davranan bu partiküller ısının homojen olarak dağıtılmasını ve taşıdığı gaz karışımının hazneye yerleştirilen numune üzerine uygulanmasını sağlar. Bu uygulama yöntemi ile homojen ısı transferi sağlanabilmesi, yüksek ısı ve kütle transfer hızlarına ulaşılabilmesi, devamlı bir proses sağlanarak yüksek sayıda parçaya hızlı ısıl işlem yapmayı mümkün kılması ve kurulum ve işletim maliyetinin düşük olması akışkan yatak fırınlarının kullanımı avantajlı hale getirmektedir. Bu çalışmanın genel amacı, AISI 316L östenitik paslanmaz çeliklere akışkan yatak tipi fırında düşük sıcaklık nitrasyon işlemi uygulaması ile yüzey özelliklerinin S-fazı oluşturarak geliştirilmesi ve daha sonrasında ise darbeli kayma aşınması davranışının incelenmesidir. Nitrasyon işlemi akışkan yatak tipi fırın içerisinde 420°C'de %60 NH3 + %40 N2 gaz atmosferinde, 4 ve 6 saat sürelerle, gaz taşıyıcı olarak alümina partikülleri kullanılarak uygulanmıştır. Nitrasyon işlemi uygulandıktan sonra numunelerin yapısal karakterizasyon işlemleri optik mikroskop (OM), enerji saçınımlı X-ışını spektrometresi (EDS) donanımlı taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve X-ışını difraktometresi (XRD) ile yapılmıştır. Mikroyapısal incelemeler için kesit numuneleri standart metalografik numune hazırlama işlemlerinin ardından %10 oksalik asit + %90 saf su çözeltisinde elektrolitik olarak dağlanmıştır. Nitrasyon işlemine tabi tutulan numunelerin mikro-sertlik ölçümleri Vickers batıcı uç ile 10-500 g arasında yük uygulanarak belirlenmiştir. Karakterizasyon işlemleri tamamlandıktan sonra numunelere darbeli kayma aşınması testleri uygulanıp aşınma yüzeylerinin incelemeleri gerçekleştirilmiştir. İşlemsiz ve nitrasyonlu numunelerin darbeli kayma aşınma testleri oda sıcaklığı ve -45°C'de gerçekleştirilmiştir. -45°C'de gerçekleştirilen testler öncesi numune tutucunun içerisine konulan numuneler kriyostat içerisinde -45°C'de yarım saat bekletildikten sonra hemen test düzeneğine yerleştirilip test edilmiştir. Test sırasında, 12kg pnömatik silindir kuvveti ile 2kg yay kuvveti ve 24kg pnömatik silindir kuvveti ile 4kg yay kuvveti olmak üzere iki farklı yük kombinasyonu ayarlanmıştır. Test için karşıt yüzey olarak 10 mm çapa sahip sertleştirilmiş çelik bilye (AISI 52100 kalite rulman çeliği) kullanılmıştır. Testler, bir çevrimin pnömatik silindir yardımıyla uygulanan darbe yüklemesi ve yay yardımıyla uygulanan kayma yüklemesinin birbirini takip edeceği şekilde ayarlanan toplam 500 çevrimde gerçekleştirilmiştir. Darbeli kayma aşınma testleri sonrası numuneler üzerinde oluşan aşınma izleri 2 boyutlu kontak profilometre ile incelenip aşınma izlerinin 2 boyutlu profilleri elde edildikten sonra numunelerin aşınma kayıpları hesaplanmıştır. Numuneler üzerinde oluşan aşınma izleri ve karşıt malzemenin temas yüzeyi EDS donanımlı SEM ve Raman spektrometresi yardımıyla incelenip yüzeylerde meydana gelen aşınma ve aşınma ürünleri karakterize edilmiştir. Ayrıca aşınma izlerinin boyuna kesitleri standart metalografik yöntemlerle hazırlanıp OM ve SEM ile mikroyapısal incelemelere tabi tutulmuştur. İşlemsiz numunelerin XRD paternlerinde görülen östenite ait pikler, nitrasyon işlemi sonucunda azot atomlarının yüzey merkezli kübik yapı içerisindeki arayer boşluklarına difüze olarak aşırı doygun katı çözelti oluşturması ve kristal yapının distorsiyona uğramasıyla latis parametresinin artması sonucunda genişleyip daha düşük 2θ açılarına kayması sonucunda nitrasyonlu numunenin XRD paternlerinde görülen S-fazı piklerini oluşturmuşlardır. Latis parametresindeki artış 4 saatlik ve 6 saatlik nitrasyon işlemi sonucunda sırasıyla %7.26 ve %8.54 olarak hesaplanmıştır. Nitrasyonlu numunelere ait kesit mikroyapıları incelendiğinde, altlıktan kesin bir çizgi ile ayrılmış, çatlak içermeyen, homojen bir nitrasyon tabakası görülmektedir. Tabaka kalınlıkları ise 4 saat nitrasyon sonucunda 3 μm iken 6 saat nitrasyon sonucunda 6 μm olarak ölçülmüştür. Sertlik ölçümleri sonucunda altlık malzeme sertliği 240 HV iken 4 saat nitrasyon sonucunda 1050 HV, 6 saat nitrasyon sonucunda ise 1150 HV ulaşılmıştır. Raman analizleri sonucunda ise aşınma yüzeylerinde biriken oksit yapılarının hematit ve manyetit olduğu belirlenmiştir. Aşınma izlerine yapılan 2 boyutlu profil ölçümleri sonuçları kullanılarak hacimsel aşınma kayıpları ve aşınma hızları hesaplanmıştır. Bu sonuçlara göre oda sıcaklığında uygulanan testler için karşılaştırma yapıldığında 12kg-2kg yük altında uygulanan testlerde, işlemsiz numunenin hacimsel aşınma kaybı 4 saat ve 6 saat nitrasyonlu numunelerden daha fazla olup, aşınma hızının ise %40 civarında daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Nitrasyonlu numunelerin aşınma hızları ise aynı mertebede ölçülmüştür. 24kg-4kg yük altındaki testlerde ise en yüksek hacimsel aşınma kaybının 4 saat nitrasyonlu numunede görüldüğü belirlenmiştir. Bunun sebebinin, gevrek bir yapıya sahip olan nitrasyon tabakasının uygulanan yüksek yüke dayanamaması ve oluşan çatlakların ilerlemesiyle malzeme yüzeyinden kopmaların gerçekleşmesi olabileceği değerlendirilmiştir. Ayrıca yüzeyden kopan bu aşınma ürünleri abrasif parçacık etkisi yaratarak temas yüzeyinde üç elemanlı abrasif aşınmaya sebep olduğu yapılan yüzey incelemelerinde belirlenmiştir. Oda sıcaklığında 24-4 kg yük altında gerçekleştirilen testler sonrası 4 saat nitrasyonlu numunenin aşınma hızının işlemsiz numuneden %20 daha fazla, 6 saat nitrasyonlu numunenin aşınma hızının ise işlemsiz numuneden %42 daha az olduğu hesaplanmıştır. -45°C'de yapılan deneylerde ise sıfır derece altındaki sıcaklıkların paslanmaz çelikler üzerindeki genel mukavemet arttırma etkisi gözlenmektedir. Mukavemetteki artışın nedeni, sıcaklığın azalmasıyla istif hatası enerjisinin de azalması ve istif hatalarının oluşumunun kolaylaşması ve bununla beraber istif hatalarının genişlemesidir. Böylece, dislokasyonlar, kolayca kısmi dislokasyonlara ayrılır ve yapıdaki dislokasyon yoğunluğu artar ve dislokasyon hareketleri zorlaşır. Sonuç olarak, düşük sıcaklıklarda numunelere uygulanan işlemde deformasyon sertleşmesi daha hızlı gerçekleşerek mukavemet artışı sağlanmaktadır. Bu nedenle oda sıcaklığında yapılan darbeli kayma aşınma testleri ile karşılaştırıldığında, hacimsel aşınma kayıplarında ve aşınma hızlarında büyük azalmalar meydana gelmiştir. Aşınma hızlarındaki bu azalış ise 12kg-2kg yük altında yapılan test sonuçlarına göre işlemsiz, 4 saat nitrasyonlu ve 6 saat nitrasyonlu numunelerde sırasıyla %70, %60 ve %47'dir ve 24kg-4kg yük altında yapılan test sonuçlarına göre işlemsiz, 4 saat nitrasyonlu ve 6 saat nitrasyonlu numunelerde ise sırasıyla %50, %80 ve %26 olarak hesaplanmıştır. -45°C'de uygulanan testlerin sonuçları kendi içlerinde karşılaştırılması sonucunda 12kg-2kg yük altındaki testlerde, işlemsiz numuneye göre 4 saat nitrasyonlu numunenin aşınma hızı %25 daha az iken 6 saat nitrasyonlu numunenin aşınma hızı %10 daha fazladır. 24kg-4kg yük altındaki testlerde ise , işlemsiz numuneye göre 4 saat ve 6 saat nitrasyonlu numunelerin aşınma hızları sırasıyla %50 ve %12 azaldığı hesaplanmıştır. Oda sıcaklığında işlemsiz, 4 saat nitrasyonlu ve 6 saat nitrasyonlu numunelere uygulanan darbeli kayma aşınması sonrası numunelerin üzerinde oluşan aşınma izlerinin yüzey ve kesitleri ile testlerde kullanılan karşıt yüzeyler (çelik bilyeler) SEM ile incelenmiştir. Her iki yük kombinasyonu altında gerçekleştirilen testler sonrasında işlemsiz numunelerin aşınma yüzeylerinde oksidatif aşınmanın göstergesi olan oksit tabakaları bulunmaktadır ve bu oksit tabakalarının miktarının test sırasında uygulanan yükün arttırılması sonucunda arttığı belirlenmiştir. Kesit görüntüleri incelendiğinde ise yüzeyin altında plastik deformasyon sonucu oluşan, aşınma yönüne doğru yönlenme (plastik akış) gözlenmektedir. Test yükünün arttırılmasının plastik akışı arttırdığı tespit edilmiştir. Test sırasında kullanılan karşıt yüzeyler incelendiğinde ise numunelerden az miktarda malzeme transferi olduğu görülmüştür. 4 saat nitrasyonlu numunenin aşınma yüzeyi incelendiğinde, 12kg-2kg yük altındaki deneyde aşınma yüzeyinde yorulma çatlakları ve az miktarda oksit adalarının varlığı gözlenirken, kesit incelemesinde ise işlemsiz numunede olduğu gibi plastik akış görülmektedir. Karşıt yüzeyinde ise aşınma sonucu pürüzsüz yüzey görünümü oluşmuştur. 24kg-4kg yük altında gerçekleştirilen deneyde yüzeyde oluşan yorulma çatlakları ilerlemiş ve temas yüzeylerinden parça kopmalarına sebep olmuştur. Kopan parçalar ise aşınma yüzeyinin sonlarına doğru plaka halinde metalik olarak sıvanmıştır ve aynı zamanda da karşı yüzeye yapışarak aşırı adhezyon aşınma mekanizmasının etkili olmasını sağlamıştır. Kesit görüntülerine incelendiğinde, parça kopması ve plastik deformasyon görülmektedir. Karşı yüzey görüntülerinde ise adhezyon aşınmanın göstergesi olarak aşınma yüzeyinden malzeme transferi görülmektedir. 6 saat nitrasyonlu numunenin aşınma yüzeyi incelemesi sonucunda, her iki yükte uygulanan testlerde yüzeyinde yorulma çatlakları ve oksidatif aşınma görülmekte olup, kesit görüntülerinde ise plastik deformasyon bulunmaktadır. Bütün deformasyon mekanizmalarının şiddetinin yükteki artışla beraber arttığı görülmektedir. Karşıt yüzeylerinde ise her iki yük için aşınma sonucu pürüzsüz yüzey görünümü oluşmuştur. -45°C'de işlemsiz, 4 saat nitrasyonlu ve 6 saat nitrasyonlu numunelere uygulanan darbeli kayma aşınması sonrası oluşan aşınma yüzeylerinin ait yüzey ve kesitleri ile testlerde kullanılan karşıt yüzeylere ait taramalı elektron mikroskobu görüntülerinde, işlemsiz numuneler incelendiğinde, 12kg-2kg yük altında yapılan testte aşınma yüzeyinde oksidatif aşınma ve mikro abrazyon aşınması gözlenmektedir ve kesit görüntüsünde ise hafif plastik deformasyon görülmektedir. 24kg-4kg yük altında yapılan testlerde ise aşınma yüzeyinde oksidatif aşınma ve metalik malzemenin aşınma yüzeyinde sıvandığı görülmektedir. Her iki yük için kullanılan karşıt yüzeylerde ise oksidasyon görülmektedir. 4 saat nitrasyonlu numunelerde ise 12kg-2kg yük altındaki numunelerde aşınma yüzeyinde hafif oksidatif aşınma ve yorulma çatlakları görülmektedir ve kesit görüntülerinde ise çok az miktarda plastik deformasyon oluşumu bulunmaktadır. Karşıt yüzeyinde ise pürüzsüz bir aşınma yüzeyi oluşmuş olup iz çevresinde oksit birikmesi görülmektedir. 24kg-4kg yük altında ise, aşınma yüzeylerinde oksidatif aşınma ve yorulma çatlakları bulunmaktadır ve kesit görüntülerinde ise hafif plastik deformasyon görülmektedir. Karşıt yüzeyinde oksidasyon izi bulunmaktadır. 6 saat nitrasyonlu numunelerde, 12kg-2kg yük altındaki teste ait görüntülerde ise, aşınma yüzeyinde hafif oksidatif aşınma ve yorulma çatlakları görülmekte kesit görüntülerinde ise plastik deformasyon görülmemektedir. Karşıt yüzeyinde ise pürüzsüz bir aşınma yüzeyi oluşmuş olup iz çevresinde oksit birikmesi görülmektedir. 24kg-4kg yük altında yapılan teste ait görüntülerde, aşınma yüzeyinde oksidatif aşınma ve yorulma çatlakları görülmekte kesit görüntülerinde ise plastik deformasyon görülmemektedir. Karşıt yüzeyin temas bölgesinde ise oksit birikmesi bulunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Thanks to their superior passivation abilities, they have excellent resistance to corrosion and environmental degradation in a wide variety of environments, and at the same time, with their high toughness and formability, austenitic stainless steels are materials preferred in a wide variety of applications such as critical components in nuclear reactors, chemical and petrochemical processing components and mining equipment. In addition, austenitic stainless steels make them suitable for use at low temperatures (<0°C) since they do not have a ductile-brittle transition temperature. These passive alloys have made a great contribution to sustainable science and technology development, thanks to their long service life, low maintenance costs, and increased safety standards. Contrary to its superior corrosion resistance, the use of austenitic stainless steels has been limited, especially in application areas exposed to tribological effects, due to its low hardness and wear resistance. It is an effective method for increasing the surface hardness and preserving the corrosion resistance with the nitriding process applied at low temperature to expand the areas of tribological application. The purpose of this study is to improve the surface properties of AISI 316L austenitic stainless steels by the application of low-temperature nitriding in a fluidized bed furnace by forming an S-phase on the surface and then to examine the impact sliding wear behavior of samples. The nitriding process was applied in a fluid bed type furnace at 420°C in 60% NH3 + 40% N2 gas atmosphere for 4 and 6 hours, using alumina particles as the gas carrier. After the microstructural characterization processes of the nitrided samples were completed, the impact sliding wear tests were applied to the samples, and then worn surfaces were examined. After the nitriding process was applied, the structural characterization of the samples was carried out with an optical microscope (OM), energy dispersive X-ray spectrometer (EDS) equipped scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffractometer (XRD). Cross-section samples for microstructural investigations were electrolytically etched in 10% oxalic acid + 90% pure water solution after standard metallographic sample preparation processes. Micro-hardness measurements of the nitrided samples were realized by applying loads varied between 10g to 500 g with a Vickers indenter tip. The impact sliding wear tests of untreated and nitrided samples were carried out at room temperature and -45°C. The samples placed in the sample holder before the tests carried out at -45 ° C were kept in the cryostat at -45 C for half an hour, and then immediately placed in the test setup and tested. During the test, two different load combinations were set as 12kg of pneumatic cylinder force and 2kg of spring force and 24kg of pneumatic cylinder force and 4kg of spring force. A hardened steel ball (AISI 52100 bearing steel) with a diameter of 10 mm was used as the counterpart for the test. In each cycle in the test, the impact loading applied by the pneumatic cylinder is followed by the sliding loading applied by the spring and the tests were completed in a total of 500 cycles. After the impact sliding wear tests, the worn surfaces on the samples were examined with a 2-dimensional contact profilometer, and the wear losses of the samples were calculated. The worn surfaces on the samples and the contact surface counterpart were examined with the Raman spectrometer and EDS equipped SEM, and the worn surfaces and wear products were characterized. In addition, longitudinal sections of worn surfaces were prepared by standard metallographic methods and subjected to microstructural examinations with OM and SEM. Austenite peaks belonged to the XRD pattern of untreated samples expanded and shifted to lower 2θ angles after the nitriding process and formed S-phase peaks in the XRD pattern of nitrided samples as a result of the diffusion of nitrogen atoms into the interstitial spaces in the face-centered cubic structure and creating supersaturated solid solution which leads to distortion of the crystal structure and the increase in the lattice parameter. The increase in lattice parameter was calculated as 7.26% and 8.54% at the end of the 4 hours and 6 hours nitriding process, respectively. When the cross-sectional microstructures of the nitrided samples are examined, a homogeneous nitriding layer is seen that is separated from the substrate by a strict line and does not contain cracks. The layer thickness was measured as about 3 μm after 4 hours of nitriding and about 6 μm after 6 hours of nitriding. As a result of the hardness measurements, while the hardness of the substrate material was 240 HV, it was reached 1050 HV after 4 hours of nitriding and 1150 HV after 6 hours of nitriding. As a result of Raman analysis, it was determined that the oxide structures deposited on the worn surfaces are hematite and magnetite. Volumetric wear losses and wear rates were calculated by using the results of 2D profile measurements made on the worn surfaces. According to these results, when compared for the tests applied at room temperature, the volumetric wear loss and wear rate of the untreated sample is higher than the 4 hours and 6 hours nitrided samples in the tests applied under 12kg-2kg load and the wear rates of nitrided samples were calculated to be the same. In the tests under 24kg-4kg load, while the 6 hours nitrided sample has the highest wear resistance, the 4 hours nitrided sample has the highest volumetric wear loss and wear rate. The reason for this is that the nitriding zone, which has a brittle structure, cannot withstand the applied load and delaminates from the material surface with the progression of the formed cracks. In addition, it has been determined in the surface examinations that delaminated particles from the surface create an abrasive particle effect and cause three-body abrasive wear on the contact surface. In the experiments carried out at -45°C, the strengthening effect of temperatures below zero degrees on stainless steel is observed. Compared to the tests performed at room temperature, the wear rates were significantly reduced in the tests with both load combinations. As a result of comparing the test results applied at -45°C among themselves, in tests under 12kg-2kg load, wear rate decreased only for 4 hours nitrided sample compared to the untreated sample, and in the tests under 24kg-4kg load, the wear rates decreased in both nitriding times. The surfaces and cross-sections of the worn surfaces formed on the samples after the impact-sliding wear test applied to the untreated, 4 hours nitrided and 6 hours nitrided samples at room temperature and the counterpart surfaces (steel balls) used in the tests were examined by SEM. After the tests carried out under both load combinations, there are oxide layers, which are indicative of oxidative wear, on the worn surfaces of the untreated samples, and it was determined that the amount of these oxide layers increased as a result of increasing the applied load during the test. When the cross-sectional images are examined, an orientation towards the wear direction (plastic flow) is observed under the surface as a result of plastic deformation. Increasing the test load increased the plastic flow resulting from plastic deformation. When the counterpart surfaces used during the test were examined, it was seen that there was a small amount of material transfer from the samples. When the wear surface of the 4 hours nitrided sample is examined, fatigue cracks and a small number of oxide islands are observed on the wear surface in the test under 12kg-2kg load, while plastic flow is observed in the cross-section examination, as in the untreated sample. On the counterpart surface, a smooth surface appearance was formed as a result of wear. In the experiment conducted under 24kg-4kg load, fatigue cracks on the surface propagated and caused material delamination from the contact surfaces. On the other hand, the delaminated parts were smeared as plates in metallic form towards the end of the worn surface and at the same time adhered to the opposite surface and enabled the severe adhesive wear mechanism to be effective. Delamination and plastic deformation are seen when examining the cross-sectional images. In the counterpart surface images, there is material transfer from the worn surface as an indicator of adhesive wear. As a result of the worn surface examination of the sample with 6 hours of nitriding, fatigue cracks and oxidative wear are observed on the surface of the tests applied at both loads, and there is plastic deformation in the cross-sectional images. It is seen that the severity of all deformation mechanisms increases with the increase in load. On the counterpart surfaces, a smooth surface appearance was formed as a result of wear for both loads. The SEM images of the surfaces and cross-sections of the worn surfaces formed after the impact-sliding wear test applied to the untreated, 4 hours nitrided and 6 hours nitrided samples at -45°C and the SEM images of the counterpart surfaces used in the tests were examined. When untreated samples are examined, oxidative wear and micro abrasion are observed on the wear surface in the test performed under 12kg-2kg load, and mild plastic deformation is observed in the cross-sectional view. In the tests performed under 24kg-4kg load, it is seen that oxidative wear on the worn surface and smearing of metallic material on the worn surface. There is oxidation on the opposite surfaces used for both loads. In 4 hours nitrided samples, in samples under 12kg-2kg load, mild oxidative wear and fatigue cracks are seen on the worn surface and there is slightly plastic deformation formation in the cross-sectional images. On the counterpart surface, a smooth wear surface has formed and oxide accumulation is seen around the worn area. Under 24kg-4kg load, there are oxidative wear and fatigue cracks on the wear surfaces and mild plastic deformation are seen in the cross-sectional images. There is an oxidation mark on the counterpart surface. In the images of the 6 hours nitrided samples, under 12kg-2kg load, the images of the test indicate mild oxidative wear and fatigue cracks on the worn surface, and no plastic deformation is seen in the cross-sectional images. On the counterpart surface, a smooth wear surface has formed and oxide accumulation is seen around the worn area. In the SEM images of the test performed under 24kg-4kg load, oxidative wear and fatigue cracks are seen on the wearing surface, and no plastic deformation is seen in the cross-sectional images. There is an oxide build-up in the contact area of the counterpart surface.
Benzer Tezler
- Elektron ışın kaynağı ve otomotiv endüstrisindeki uygulamaları
Başlık çevirisi yok
ERCAN CİHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELAHATTİN ANIK
- Effect of high process temperature on carbon and nutrient removal mechanisms in activated sludge system
Aktif çamur sistemlerinde yüksek proses sıcaklığının karbon ve besi maddesi giderim mekanizmaları üzerine etkisi
NİLAY SAYI UÇAR
Doktora
İngilizce
2017
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYRETTİN GÜÇLÜ İNSEL
- Kağıt endüstrisi ağartma atıksuyundaki klorlu organiklerin aktif çamur sistemleri ile giderimi
Aerobic treratment of chlorinated organics from bleaching effluent of the pulp and paper industry
UFUK ALTINBAŞ
Doktora
Türkçe
1997
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEYSEL EROĞLU
- Ardışık kesirli reaktörlerde azot giderimi
Nitrogen removal in sequencing batch reactors
CANAN DEMİRTUNA