Bor esaslı CN kaplamalarının sentezi ve tribolojik özelliklerin araştırılması


Dr. Öğr. Üyesi Gökhan GÜLTEN

Tez Türü: Yüksek Lisans

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

Tez Danışmanı: İhsan Efeoğlu

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: Türkçe

Desteklendiği Program: Diğer

Özet:

Bor esaslı karbonitrür (BCN) filmler sahip oldukları mükemmel mekanik ve tribolojik özellikleri sayesinde son yıllarda kullanılan en ilgi çekici kaplama malzemelerindendir. Sahip olduğu bu üstün özellikler nedeniyle, bor esaslı karbonitrür filmlerin endüstriyel ve stratejik uygulamalarda koruyucu kaplamalar olarak kullanım önemi giderek artmaktadır. Aynı zamanda bor easaslı karbonitrür filmler yüksek sıcaklıklarda çok iyi derecede termal ve kimyasal kararlılık göstererek yağlayıcı kaplamalar olarak da kullanılır. Literatürde bor esaslı karbonitrür filmlerinin sentezi için kimyasal buhar biriktirme (CVD) ve fiziksel buhar biriktirme teknikleri (PVD) başarı ile uygulanmaktadır. Bu çalışmada, bor esaslı karbonitrür ince filmlerinin 4140 çeliği üzerine sentezi için kapalı alan dengesiz manyetik alanda sıçratma (CFUBMS) ve yüksek güç darbeli manyetik alanda sıçratma (HiPIMS) hibrit sistemi kullanılmıştır. Sentezlenen BCN ince filmlerin yapısal, mekanik ve tribolojik özellikleri incelenmiştir. Yapısal özelliklerin karakterizasyonu taramalı elektron mikroskopu (SEM) ile yapılmıştır. Mekanik özelliklerinin belirlenmesi için mikrosertlik ve çizik testi uygulanmıştır. Tribolojik özellikleri ise pin-on-disk tribometre ölçüm cihazı kullanılarak atmosfere açık ortamda hesaplanmıştır. Hibrit sistem ile sentezlenen tüm filmlerin mikroyapılarının, çok yoğun ve kolonsuz bir yapıya sahip olduğu görülmüştür. En yüksek sertlik değeri 17,6 GPa olarak hesaplanmıştır. En yüksek sürtünme katsayısı değeri 0,54 iken en düşük sürtünme katsayısı ise 0,45 olarak ölçülmüştür. Elde edilen en yüksek kritik yük değeri ise 55 N olarak belirlenmiştir.