CrN Kaplanmış AISI 52100 Çeliğinin Atmosfer ve Vakum ortamlarında Aşınma Davranışının İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada farklı taban malzeme bias gerilimleri uygulanarak üretilen CrN kaplamalarının morfolojik, yapısal, kimyasal ve aşınma dayanımı özellikleri incelenmiştir. Sanayide yaygın bir şekilde kullanılan AISI 52100 çeliği taban malzeme olarak seçilmiştir. Kaplama yöntemi olarak fiziksel buhar biriktirme yöntemi kullanılmıştır. Kaplamaların morfolojik özellikleri taramalı elektron mikroskobu kullanılarak incelenmiştir. Kaplamaların kristolografik yapıları X ışını difraksiyonu yöntemi kullanılarak analiz edilmiştir. Kaplamaların kimyasal bileşenleri EDS analizi ile incelenmiştir. Kaplamaların aşınma dayanımı özellikleri 5x10-3 mbar vakum ve normal atmosfer ortamlarında sabit hız, süre ve yük deney parametrelerinde disk üzeri bilye deney düzeneği kullanılarak incelenmiştir. Aşınma hacimleri temassız optik profilometre ile ölçülmüştür. Aşınma mekanizmaları aşınma izlerinden alınan SEM ve EDS analizleri ile karakterize edilmiştir. Bu çalışmada kullanılan kaplama parametreleriyle elde edilen CrN kaplamaların aşınma dayanımlarını belirlemek için yapılan deneylerden elde edilen sonuçlara göre; atmosfer şartlarında CrN kaplanmış bütün numunelerin, kaplanmamış numunelere göre daha düşük aşınma miktarına sahip olduğu gözlenmiştir. Atmosfer koşullarında en düşük aşınma miktarı, taban malzemelere 200 Volt bias uygulanan numunelerden elde edilirken, vakum ortamında en düşük aşınma miktarı taban malzemelere 100 Volt bias gerilimi uygulanan numunelerden elde edilmiştir. Atmosfer ortamında aşınma mekanizması bütün numunelerde oksidatif ve abrazif olarak gözlemlenirken, vakum ortamında aşınma mekanizması adhezif olarak gözlenmiştir.