Mühendislik sektörlerindeki hızlı teknolojik gelişmeler çağında, üretim sistemleri günümüzün zorluklarını karşılamak için sürekli olarak gelişmektedir. Gelişmeler, üretim sistemlerinin ve aşırı zor koşullar altında çalışması gereken ürünlerin sağlamlık, kalite ve performans engellerini artırmaktadır. Aşırı çalışma koşulları arasında, 800-10000C'ye kadar yüksek sıcaklıklı ortamlar, metal şekillendirme, havacılık, uzay, otomotiv ve enerji sanayi ve bunlara ilave olarak petrol çıkarma ve maden işleme gibi çamurlu üretim ortamları sayılabilir. Bu gibi durumlarda kurtarıcılar ise çoğunlukla süper alaşımlardır. Bunlar içinde Ni esaslı süper alaşımlar %50 kullanım oranı ile uzay aracı motorları ve gaz türbini kompartımanlarının üretiminde en fazla kullanılanıdır. Diğer metal kaplama yöntemlerine göre daha dayanıklı olan Lazer metal biriktirme yöntemi ile birlikte pahalı süper alaşımlar yerine daha uygun süper alaşımların üzerine amaca uygun alaşımların ve onların metal matris kompozitlerinin kaplanması yaygınlaşmıştır. Çalışmada toz metal kullanımı ile yapılan lazer kaplama (LC) çalışmaları dikkate alınmıştır. Petrol ve madencilikte karşılaşılan çamur aşındırmasının çok olduğu ortamlarda parçaların üzerine lazer kaplama tekniği kullanılarak yüzeyinde sert süper alaşımların metal matris tozlarının kaplanması ile çamur ve katı parçacık aşındırması ve yüzey bozulması direncini artırabildiği gösterilmiştir. Yüksek sıcaklıklar (genellikle termal yorgunlukla birleştiğinde) sadece malzemelerin mekanik özellikleri üzerinde değil, aynı zamanda yüzey morfolojileri üzerinde de zararlı etkilere sahip olabilir. Bu da malzemelerin sürtünme, aşınma ve yağlama özelliklerini etkiler. Bu yüksek sıcaklıktaki tribolojik temaslar için lazer metal eritme yöntemiyle kaplanmış metal matrisli kompozitlerin (Ni esaslı süper alaşımlar) karmaşık 3B geometrilerinin üretiminde etkili olduğunu kanıtlamıştır. AISI 304 çelik üzerinde Ni esaslı alaşım (Colmonoy 227-F) ve Tungsten Karbürler (WC) kompozitinin lazer eritme biriktirme yöntemiyle kaplanması çatlaksız çok iyi yapışmış çok sert bir tabaka elde edilmiş ve 700-720HV'lik bir mikro sertliğe ulaşılmıştır. ASTM A36 çelik malzeme lazer metal biriktirme metodu ile nikel bazlı alaşıma (%40 Ni-%60 WC) %1 La2O3 veya %1 CeO2 eklenmesi ile elde edilen alaşımla kaplanmış korozyon direncini (tuz testi yöntemi ile tespit edilmiş) ve mikro sertliği önemli ölçüde geliştirdiği, ancak aşınma direncini marjinal olarak geliştirdiği bulunmuştur. Aşınmayı analiz etmek için sertlik/esneklik modülü oranı (H/E) kullanılmıştır. Sıcak iş çeliği olan H13’ün üzeri üç ayrı oranda krom içeren ( %17, %20 ve % 24) Ni-Cr süper alaşımı ile lazer metal eritme yöntemiyle 2mm kalınlığında kaplamıştır. 6000C’de disk ve 3mm çapındaki seramik bilye metodu ile yapılan testlerde en iyi sonucu 1.761X10-6 N-1s-1 aşınma ile %24 krom içeren (%24Cr-%76Ni) alaşımı vermiştir. Buda yüksek sıcaklıklarda Ni-Cr alaşımında yüksek krom oranı alaşımın daha az aşındığını göstermiştir.
Anahtar Kelimeler: Yüzey Aşınması, Lazer metal kaplama, Aşınma direnci, Korozyon direnci, Süper alaşımlar,Kaplama,
|
