Metal alaşımı seramik filmlerde mikroyapı ve yapısal değişimlerin ısıl işlemle olan ilişkisinin araştırılması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 1997

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Yaşar Totik

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): İhsan EFEOĞLU

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Son yıllarda fiziksel buhar kaplama (PVD) ye kimyasal buhar kaplama (CVD) teknikleri ile üretilen seramik filmler, tribolojik ve mekanik uygulamalar için geliştirilmiştir. Bu filmlerin sertlikleri, aşınma dirençleri, yorulma ve korozyon dayanımları normal malzemelere göre birkaç kat daha fazla olduğu için kullanma alanları gittikçe artmaktadır. PVD kaplama tekniklerinden unbalans magnetron püskürtme tekniği kullanılarak (TiAl)N ve (TİA1V)N kaplanmış yüksek hız çeliğinde (HSS-M2), ısıl işlem yapılarak filmin mikroyapısmdaki değişimler ve meydana gelebilecek yapısal değişim ile taban malzeme arasındaki difüzyona ne yönde etki ettiği araştırılmıştır. Çalışma konusu için seçilen (TiAl)N ve (TİA1V)N seramik filmler, ilk olarak 700, 800 ve 900 °C'de 3 saat süre ile Argon gazı atmosferinde ısıl işleme tabi tutuldu. Isıl işlemden önce ve sonra seramik filmlerin yüzey topografyası, kalitatif ve kantitatif elementel analizi, mikrosertlik ve yapıdaki kristolografik-faz analizi yapıldı. Seramik filmlerin yüzey topografyası Taramalı Elektron Mikroskopta (SEM), Seramik filmlerin elemental analizleri SEM'e EPMA özelliği veren Enerji Dispersif Dedektörü (EDS) ile yapıldı. Sertlik ve faz analizi ise, sırasıyla mikrosertlik test cihazı ve X Ray Difraktometre kullanılarak yapıldı. Isıl işlem sonunda sıcaklık artışı ile seramik filmlerin sertliğinde ve düzlemler arası mesafede azalma, tane boyutunda da büyüme belirlenmiştir. Filmlerin elementel analizi sonucunda, yapı içinde bulunan elementlerin ısıl işlem ile taban malzemesine doğru difüzyonu gözlenmiştir. XRD analizi sonunda ısıl işlem ile kristolografik yapıda faz değişiklikleri tespit edilmiştir. Bu faz değişikliklerinin filmlerin sertliğini, iç gerilmeleri ve düzlemler arası mesafeyi azalttığı görülmüştür. Isıl işlemin, taban malzemesi ile kaplama arasında ki adhezyonu artırdığı deneyler sonunda rapor edilmiştir.