Mühendislik sektörlerindeki hýzlý teknolojik geliþmeler çaðýnda, üretim sistemleri günümüzün zorluklarýný karþýlamak için sürekli olarak geliþmektedir. Geliþmeler, üretim sistemlerinin ve aþýrý zor koþullar altýnda çalýþmasý gereken ürünlerin saðlamlýk, kalite ve performans engellerini artýrmaktadýr. Aþýrý çalýþma koþullarý arasýnda, 800-10000C'ye kadar yüksek sýcaklýklý ortamlar, metal þekillendirme, havacýlýk, uzay, otomotiv ve enerji sanayi ve bunlara ilave olarak petrol çýkarma ve maden iþleme gibi çamurlu üretim ortamlarý sayýlabilir. Bu gibi durumlarda kurtarýcýlar ise çoðunlukla süper alaþýmlardýr. Bunlar içinde Ni esaslý süper alaþýmlar %50 kullaným oraný ile uzay aracý motorlarý ve gaz türbini kompartýmanlarýnýn üretiminde en fazla kullanýlanýdýr. Diðer metal kaplama yöntemlerine göre daha dayanýklý olan Lazer metal biriktirme yöntemi ile birlikte pahalý süper alaþýmlar yerine daha uygun süper alaþýmlarýn üzerine amaca uygun alaþýmlarýn ve onlarýn metal matris kompozitlerinin kaplanmasý yaygýnlaþmýþtýr. Çalýþmada toz metal kullanýmý ile yapýlan lazer kaplama (LC) çalýþmalarý dikkate alýnmýþtýr. Petrol ve madencilikte karþýlaþýlan çamur aþýndýrmasýnýn çok olduðu ortamlarda parçalarýn üzerine lazer kaplama tekniði kullanýlarak yüzeyinde sert süper alaþýmlarýn metal matris tozlarýnýn kaplanmasý ile çamur ve katý parçacýk aþýndýrmasý ve yüzey bozulmasý direncini artýrabildiði gösterilmiþtir. Yüksek sýcaklýklar (genellikle termal yorgunlukla birleþtiðinde) sadece malzemelerin mekanik özellikleri üzerinde deðil, ayný zamanda yüzey morfolojileri üzerinde de zararlý etkilere sahip olabilir. Bu da malzemelerin sürtünme, aþýnma ve yaðlama özelliklerini etkiler. Bu yüksek sýcaklýktaki tribolojik temaslar için lazer metal eritme yöntemiyle kaplanmýþ metal matrisli kompozitlerin (Ni esaslý süper alaþýmlar) karmaþýk 3B geometrilerinin üretiminde etkili olduðunu kanýtlamýþtýr. AISI 304 çelik üzerinde Ni esaslý alaþým (Colmonoy 227-F) ve Tungsten Karbürler (WC) kompozitinin lazer eritme biriktirme yöntemiyle kaplanmasý çatlaksýz çok iyi yapýþmýþ çok sert bir tabaka elde edilmiþ ve 700-720HV'lik bir mikro sertliðe ulaþýlmýþtýr. ASTM A36 çelik malzeme lazer metal biriktirme metodu ile nikel bazlý alaþýma (%40 Ni-%60 WC) %1 La2O3 veya %1 CeO2 eklenmesi ile elde edilen alaþýmla kaplanmýþ korozyon direncini (tuz testi yöntemi ile tespit edilmiþ) ve mikro sertliði önemli ölçüde geliþtirdiði, ancak aþýnma direncini marjinal olarak geliþtirdiði bulunmuþtur. Aþýnmayý analiz etmek için sertlik/esneklik modülü oraný (H/E) kullanýlmýþtýr. Sýcak iþ çeliði olan H13’ün üzeri üç ayrý oranda krom içeren ( %17, %20 ve % 24) Ni-Cr süper alaþýmý ile lazer metal eritme yöntemiyle 2mm kalýnlýðýnda kaplamýþtýr. 6000C’de disk ve 3mm çapýndaki seramik bilye metodu ile yapýlan testlerde en iyi sonucu 1.761X10-6 N-1s-1 aþýnma ile %24 krom içeren (%24Cr-%76Ni) alaþýmý vermiþtir. Buda yüksek sýcaklýklarda Ni-Cr alaþýmýnda yüksek krom oraný alaþýmýn daha az aþýndýðýný göstermiþtir.
Anahtar Kelimeler: Yüzey Aþýnmasý, Lazer metal kaplama, Aþýnma direnci, Korozyon direnci, Süper alaþýmlar,Kaplama,
|
