Seçici Lazer Ergitme Yöntemi ile Oluşturulan Farklı Yüzey Tekstürlerinin ve Plazma Nitrürleme İşleminin AISI 316L Paslanmaz Çeliğinin Yapısal, Mekanik ve Tribolojik Özelliklerine Etkileri


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Yeşim Seçer

Danışman: Halim Kovacı

Özet:

Birçok mühendislik uygulamasında kullanılan metalik malzemeler ömürleri boyunca aşınma, yorulma ve korozyon gibi istenmeyen etkilere maruz kalmaktadırlar. Metalik malzemelerin maruz kaldığı bu etkileri azaltmak ve kullanım ömrünü uzatmak için farklı işlemler uygulanmaktadır. Bu işlemlerden en çok tercih edilenlerden biri de yüzey işlemleridir. Yüzey doku/tekstür tasarımı, özellikle tribolojik özelliklerin iyileştirilmesi açısından yüzey mühendisliğinin önemli bir parçasıdır. Bu çalışmada amaç, farklı yüzey desenlerinin/tekstürlerinin metalik malzemelerin tribolojik özellikleri üzerindeki etkilerini incelemektir. Bu amaç doğrultusunda, eklemeli üretim yöntemlerinden biri olan seçici lazer ergitme (SLM) üretim yöntemi ile 316L paslanmaz çelik tozu kullanılarak farklı yüzey desenlerine (altıgen, dağınık, elips, kare, üçgen ve yeni model) sahip numuneler üretilmiştir. Üretim iki aşamada gerçekleştirilmiştir: 1. grup numuneler alan yoğunluğunun optimum değerini tayin etmek için, 2. grup numuneler ise geometrik desenin şeklinin tribolojik özellikler üzerindeki etkisini gözlemlemek için üretilmiştir. Ayrıca, 2.grup olarak üretilen numunelere plazma nitrürleme işlemi uygulanarak, yüzey desenleri ve bu plazma nitrürleme işleminin mekanik özellikler üzerindeki sinerjik etkisi incelenmiştir. Numunelerin morfolojik, yapısal ve mekanik özelliklerini incelemek için XRD, SEM, üç boyutlu profilometre ve mikro sertlik cihazı kullanılmıştır. Numuneler kuru ve simüle edilmiş vücut sıvısı-simulated body fluid (SBF) ortamında dairesel (pin-on-disk) aşınma testine tabii tutulmuştur. Kuru ortamda yapılan deneylerde, geometrik desende keskin köşelerin olmaması ve aşınma hapsetme yeteneğinden dolayı, sıvı ortamda ise pozitif net hidrodinamik fayda elde edildiğinden dolayı en iyi tribolojik özellik elips geometrik desen göstermiştir. Plazma nitrürleme sonucunda sertlikte meydana gelen artış aşınma oranında azalma meydana getirmiştir ve bütün numune grupları için plazma nitrürleme işlemi sonrasında en düşük aşınma oranı elde edilmiştir.