Page 62 - ChemLife Sayı 25

PTA SERT DOLGU YÖNTEMIYLE

KAPLANAN VIDALARIN

MIKRO YAPI VE TRIBOLOJIK

ÖZELLIKLERI: STELLITE 12

Amir Motallebzadeh
Ar-Ge Danışmanı, Şenmak Makina Sanayi ve Ticaret A.Ş.

Sert dolgu kaplama, havacılık, avantajları bulunmaktadır
gaz türbinleri, petrokimya, [2-4]. Co-Cr-W-C tipinden Co Cr C W Ni Si Fe Mn
madencilik endüstrisi ve enerji üretilmiş Stellite sert Kalan 29,54 1,65 8,50 2,21 1,52 2,43 0,98
santrallerinin zorlu koşulları alaşımlar, Stellite 1, 12 ve 6
SEKTÖREL
altında metalik bileşenlerin gibi çeşitli modifikasyonlarda Tablo 2. AISI 4140 çeliğinin ve ivmelendirilir. Aktarılan
yüzey özelliklerini geliştirmek ve ticari sınıflandırmalarda nominal bileşimi [% ağır]. ark, hem ana metali hem de
için kullanılan bir tekniktir [1, görülebilir [3]. Stellite
2]. Çok bileşenli Co, Ni ve Fe alaşımlarının oda sıcaklığında
bazlı alaşımlar, alt malzeme sertliği ve tribolojik özellikleri, Fe C Cr Mn S P Mo Si
sünekliğinde ve tokluğunda kobalt bakımından zengin Kalan 0,38 0,93 0,85 0,01 0,02 0,21 0,22
belirgin bir kayıp olmadan katı çözeltinin güçlendirici
sertliği, aşınma ve korozyon ve kristalografik yapısına ve hammadde malzemelerini
dayanımını artırmak amacıyla, katılaştırma sırasında oluşan eritmek için gereken enerji
kaynak veya giydirme karbürlerin ve metaller yoğunluğunu üretir. Alt
yoluyla homojen olarak arası bileşiklerin türüne malzeme yüzeyinde oluşan
yumuşak bir malzemenin ve miktarına bağlıdır [4]. eriyik havuzu, koruma gazı
62
(karbon ve düşük alaşımlı Bu alaşımlarda karbürler olarak aktif veya atıl bir gaz
çelikler) yüzeyinde biriktirilir. birincil güçlendirici madde perdesi ile oksidatif atmosfere
Sert dolgu kaplamada, olarak kabul edilirken, krom karşı korunmaktadır.
gaz metal ark kaynaklama ve tungsten içeren katı
(GMAW), korumalı metal ark çözelti sertleştirici ikincil PTA kaplama işleminden
kaynaklama (SMAW), tozaltı güçlendirici madde olarak sonra, numunenin yüzeyleri,
ark kaynaklama (SAW), gaz kabul edilmektedir [5]. karakterizasyon ve
tungsten ark kaynaklama Mevcut araştırmada Stellite aşınma testi için 2.5 mm
kimya teknolojileri gazetesi I I www.chemlife.com.tr
(GTAW) ve plazma transfer 12 alaşımının mikro yapısı, kalınlığında düz bir sert
ark kaynaklama (PTA) gibi kimyasal kompozisyonu, yüzey tabakası oluşturmak
çeşitli ark kaynağı teknikleri sertliği ve kaymalı üzere taşlanır. Faz analizi
ve lazer kaplama (Laser aşınmasının incelenmesi Şekil 1. Kaplama için ve mikroyapı, Cu-Ka ışınımlı
Cladding) kullanılabilir [1]. hedeflenmektedir. kullanılan PTA makinasının (GBC, Avustralya) X-ışını
PTA kaynağı diğer yüzey genel bir görünümü ve şeması difraktometresi (XRD) ve
kaynak işlemlerine çok iyi bir MATERYALLER VE [6]. enerji dağılımlı X-ışını (EDX)
alternatif oluşturmaktadır. METOTLAR spektrometresi donanımlı
Yüksek kaplama oranı, düşük PTA kaplama işlemi sabit alan emisyon tarama elektron
ısı girişi, mükemmel ark 75 ila 150 µm partikül parametreler altında ve mikroskobu (FESEM, Philips,
stabilitesi ve en önemlisi büyüklüğündeki Stellite 12 biriktirme prosedürü 5 Hollanda) incelenmiştir.
geniş materyal yelpazesi kaplama tozu, ıslah edilmiş mm kalınlığında tek bir Aşınma ve sertlik testleri
bakımından geleneksel kaynak ve menevişlenmiş AISI 4140 katmanda gerçekleştirilmiştir. için numunelerin yüzeyi SiC
tekniklerine göre avantajları çelik üzerine PTA kaynak Kaplama için kullanılan kağıtları ile zımparalanır ve
bulunmaktadır. Ayrıca, düşük makinesi ile kaplanmış (Şekil PTA makinasının genel bir yüzey pürüzlülüğü etkisini
sermaye ve bakım maliyetleri, 1). Stellite 12 alaşım tozu ve görüntüsü ve şeması, Şekil gidermek için 0.25 um
daha yüksek kalınlık AISI 4140 çeliğinin nominal 1’de gösterilmektedir. PTA elmas pasta ile parlatılır.
kapasitesi, daha yüksek bileşimleri Tablo 1 ve Tablo işleminde toz, hazneden Numunelerin sertliğini
kaplama verimliliği ve oranı, 2’de listelenmiştir. esnek tüpler vasıtasıyla üfleçe belirlemek için, numunelerin
küçük boyutundan dolayı bazı bir inert taşıyıcı gaz tarafından yüzeyinde 500 g girinti
üretim ayarlarına entegrasyon Tablo 1. Stellite 12 tozunun sürekli olarak taşınır, yüküne sahip olan geleneksel
kolaylığı gibi özellikleriyle nominal bileşimi [% ağır]. plazma arkına sokulur ve Vickers mikro-sertlik test
lazer kaplamaya göre de alt malzeme yüzeyine ısıtılır cihazı (Shimadzu, HMV2,