GGG70 Dökme Demir Yüzeyinin Kutu Sementasyon Yöntemi Kullanılarak Cr-V Kaplanabilirliğinin Araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, küresel grafitli dökme demir yüzeyi kutu semantasyon tekniği kullanılarak sırasıyla 850, 900, 950 ve 1000°C işlem sıcaklıklarında 2, 4 ve 6 saat sürelerde CrVC kaplanmıştır. Bu amaçla yüzeyleri parlatılan numuneler, belirli sıcaklık ve sürelerde ferro Cr, ferro V, Al2O3 ve NH4Cl toz karışımları kullanılarak kapalı bir ortamda kaplama işlemine tabi tutulmuştur. Kaplanan numunelerin bir yüzeyinden kaplama tabakası zımparalama metodu ile kaldırılarak diğer yüzeylerdeki kaplama tabakası kesiti ve geçiş bölgesi incelenmiştir. Böylece kaplama tabaksı kesiti optik mikroyapı, SEM, EDS ve mikrosertlik analiz yöntemleri kullanılarak karakterize edilmiştir. Aynı zamanda kaplama tabakası yüzeri XRD analizi ve aşınma testine tabi tutulmuştur. Optik mikroskoba bağlı clemex analiz sistemiyle kaplama tabakası kalınlığı işlem sıcaklığı ve süreye bağlı olarak 2,2 – 15,5 μm arasında elde edilmiştir. Kaplama tabakası yüzeyinden alınan XRD analizleri neticesinde oluşan tabakanın CrVC fazı olduğu tespit edilmiştir. Aynı zamanda, elde edilen kaplamaların morfolojilerinin kompakt ve düz yapıda olduğu taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizleri ile belirlenmiş ve noktasal EDS analizleri ile kaplama tabakası ve geçiş bölgesi elementer içeriği tespit edilmiştir. Mikrosertlik analizleri sonucunda ise kaplama tabası yüzey sertliği maksimum 2128 HV olarak tespit edilmiştir. Kaplama tabası yüzeyinden alınan aşınma testi sonucu malzeme yüzeyinde kaplamanın en düşük sürtünme katsayısı değeri 0.08 olarak tespit edilmiştir.

In this study, spherical graphite cast iron surface was coated with using box cementation technique for 2 and 4 hours CrVC at the process temperatures of 850, 900, 950 and 1000 ° C, respectively. For this aim, surface polished samples were coated in a closed box using ferro V, ferro Cr, Al2O3 and NH4Cl powder mixtures at certain temperatures and times. The coating layer on one surface of the coated samples was removed by grinding method and the cross-sectional area and transition zone on the other surfaces were examined. Thus, the coating layer cross-section was characterized using optical microscope, SEM, EDS and microhardness analysis methods. At the same time, the coating layer was subjected to XRD analysis and abrasion test. The coating layer thickness was obtained between 2,2 µm – 15,5 µm with the Clemex analysis system depending on the process temperature and time. As a result of XRD analyzes coating layer was determined as CrVC phase. At the same time, coatings morphologies were determined as compact and flat by scanning electron microscopy (SEM) analysis. The coating layer and transition region elementary contents were determined by EDS analysis. As a result of microhardness analysis, the coating layer hardness was determined as maximum 2128 HV. As a result of wear test taken from the coated surface, the lowest coefficient of friction was determined to be 0.08.