Endüstri 4.0’ın unsurlarından olan 3B yazıcı kullanımı havacılık, uzay ve benzeri yüksek sıcaklık gerektiren ortamlarda ve insan vücudu gibi biyolojik ortamlarda kullanılan süper alaşımların üretiminde de hızla yaygınlaşmaktadır. 3B yazıcılar içinde Lazer metal biriktirme yönteminin ilerlemesi ile birlikte pahalı süper alaşımlar yerine amaca uygun çelik veya benzeri malzemelerin üzerine süper alaşım kaplamaların kullanılması maliyet açısından tercih edilmektedir. Bu çalışmada bu konu ile ilgili yapılan çalışmalar incelenerek değerlendirilmiştir. Lazer metal biriktirme yönteminde toz metal kullanımı dolgu teli kullanımından daha üstün bulunmuştur. AISI H13 çelik malzeme ile bu malzemenin bir yüzüne Co-Cr ağırlıklı süper alaşım kompozit malzeme lazer metal biriktirme yöntemiyle kaplanmıştır. 170C sıcaklıkta bu iki malzemenin aşınmaları ileri geri hareket eden sürtünme ve aşınma test cihazı ile yapılmış ağırlık kaybının çelikte 4.55 mg, kaplanmış çelik malzemede 0,6 mg olarak gerçekleştiği belirtilmiştir. Aynı malzemeler korozyon hızlarının tespiti için korozyon çözeltisine daldırma yöntemi kullanılarak testleri yapılmış ve bulunan ağırlık kaybı karşılaştırılmıştır. Kaplamasız AISI H13 çelik malzemenin korozyon hızı 0,025 gr/(cm2.h) kaplamalı olanın ise 0.011 gr/(cm2.h) bulunmuş ve sonuçta kaplamanın korozyon direncini iki kattan fazla artırdığı gösterilmiştir. Ayrıca aynı malzemelerle yapılan başka bir çalışmada kaplamalı malzemenin yüksek sıcaklıkta oksidasyon direncine ve çok yüksek korozyon aşındırma direncine sahip olduğu gösterilmiştir. İsveç demiryollarında tren tekerleklerinde kullanılan B 82 çelik malzemeden olan çelik ray plakaları lazer metal biriktirme yöntemi kullanılarak Co-Cr alaşımıyla 2 mm ve 1.6 mm kalınlıklarda kaplanmıştır. Kaplamalı plakaların yorulma dirençlerinin kaplamasız olanlara göre daha yüksek olduğu ve kaplama kalınlığı 2mm olanın yorulma direncinin daha iyi olduğu belirtilmiştir. AISI 1045 çelik malzeme lazer metal biriktirme yöntemiyle Co-Cr içeren yüksek entropili alaşım kompozit malzemeyle kaplandığında, kaplanmamış malzemeye göre düşük sıcaklıklarda mükemmel, 6000C derece gibi yüksek sıcaklıklarda daha yüksek aşınma direncini sergilediği gösterilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Lazer metal kaplama, Aşınma direnci, Korozyon direnci, Co-Cr süper alaşımlar.
|
