Yeni Sayfa 1

İÇİNDEKİLER
	Sayfa No
Önsöz	i
İçindekiler	ii

BÖLÜM 1 AŞINMA MEKANİZMALARI

1.1 Giriş		1

1.2 Abrazyon Aşınması		4
1.2.1 Oyucu abrazyon		4
1.2.2 Yüksek gerilmeli öğütücü abrazyon		4
1.2.3 Düşük gerilmeli çizici abrazyon		5
1.2.4 Parlatma aşınması		7

1.3 Adhezyon (Yapışma) Aşınması		8
1.3.1 Kazımalı veya Yenme (Fretting) aşınması		9
1.3.2 Galling aşınması		10
1.3.3 Sürümeli (Scuffing) aşınma		11
1.3.4 Oksidasyon aşınması		12

1.4. Yüzey Yorulması		13
1.4.1 Karıncalanma (Pitting)		14
1.4.2 Oyuklanma (Spalling)		16
1.4.3 Yüzey ayrılması (Case crashing)		18
1.4.4 Darbe/Şok Yükleme(Impact) aşınması		18
1.4.5 Yüzey hasarlarını önlemenin yolları		18

1.5 Erozyon Aşınması		20
1.5.1 Katı partikül erozyonu		20
1.5.1.1 Kumlama yöntemi		22
1.5.1.1.1 Aşındırıcı ortam türleri		25
1.5.1.1.1.1 Plastik aşındırıcılar		25
1.5.1.1.1.2 Ceviz kabukları		25
1.5.1.1.1.3 Cam boncukları		26
1.5.1.1.1.4 Silisyum karbür		26
1.5.1.1.1.5 Alüminyum oksit		26
1.5.1.2 Su jeti (Aşındırıcılı su jeti) ile kesme yöntemi		26
1.5.1.2.1 Kesme kalitesini etkileyen parametreler		27
1.5.1.2.2 Aşındırıcıların özellikleri		29
1.5.1.2.3 Su jeti ile kesme uygulamaları		30
1.5.2 Sıvı (Su) damlası erozyonu		30
1.5.2.1 Erozyon hesaplamalarında kullanılan denklemler		32
1.5.2.1.1 Homojen malzemelerin erozyon hesapla malarında kullanılan denklemler		32
1.5.2.1.2 Kaplı malzemelerin erozyon hesaplama larında kullanılan denklemler		33
1.5.2.1.3 Kompozit malzemelerin erozyon hesaplamalarında kullanılan denklemler		36
1.5.2.1.4 Cam malzemelerde optik iletim kayıpları		38
1.5.2.2 Sıvı darbesi ile erozyon hesaplamalarında kulanılan malzemelere özelliklerine ait tablolar		39
1.5.3 Katı partikül taşıyan akışkan ortam erozyonu		50
1.5.3.1 Aşınmaya etki eden faktörler		50
1.5.3.1.1 Partikülün sertliği		50
1.5.3.1.2 Partikülün yoğunluğu		50
1.5.3.1.3 Partikülün boyutu		50
1.5.3.1.4 Partikülün çarpma hızı		51
1.5.3.1.5 Akışkanın hızı		51
1.5.3.1.6 Partikülün konsantrasyonu		51
1.5.3.1.7 Sıvı ortamın oksijen içeriği		51
1.5.3.2 Aşınmaya karşı alınacak önlemler		52
1.5.4 Kavitasyon erozyonu		52
1.5.5 Elektro erozyon		55
1.5.5.1 Elektro erozyon türü bir aşınmanın fiziksel prensibi		56
1.5.5.2 Dielektrik sıvının özellikleri		59
1.5.5.3 Elektrot malzemesinin seçimi		59
1.5.5.4 İletken olmayan bir sıvı içinde gerçekleşen elektro erozyon sonrası katot metali yüzeyinde karşılaşılan sorunlar		60

1.6.Korozyon Aşınması		61
1.6.1 Yüksek sıcaklık korozyon aşınması		61
1.6.1.1 Oksitlenme		62
1.6.1.1.1 Alaşım içeriği ve sıcaklığın oksit tabakasının yapısına etkileri		66
1.6.1.1.2 Nadir toprak metallerin oksit tabakasına etkisi		69
1.6.1.2 Karbürlenme		71
1.6.1.2.1 Karbürlenme ve metal tozlaşmasından korunma		72
1.6.1.2.1.1 Alaşım elementlerinin ilavesiyle karbürlenmenin önlenmesi		72
1.6.1.2.1.2 Hidrojen sülfür (H₂S) ile karbürlenmenin önlenmesi		74
1.6.1.2.1.3 Su buharı ile reaksiyon		75
1.6.1.3 Nitrürlenme		75
1.6.1.4 Halojen korozyonu		79
1.6.1.5 Sülfürlenme		81
1.6.1.5.1 Sülfürlenmeye karşı malzeme seçimi		82
1.6.1.6 Kül(Tuz) çökeleği korozyonu,		85
1.6.1.6.1 Vanadyum korozyonu		87
1.6.1.6.1.1 Vanadyum korozyonunu önleme yöntemleri		88
1.6.1.7 Erimiş tuz korozyonu		88
1.6.1.7.1 Erimiş tuz banyoları		89
1.6.1.7.1.1 Erimiş klorürler		89
1.6.1.7.1.2 Erimiş nitratlar		89
1.6.1.7.1.3 Erimiş sodyum hidroksit		89
1.6.1.7.1.4 Erimiş florürler		90
1.6.1.7.1.5 Erimiş karbonatlar		90
1.6.1.8 Sıvı (Erimiş) metal korozyonu		90

BÖLÜM 2 YÜZEY MÜHENDİSLİĞİ YÖNTEMLERİ

2.1 Giriş		95

2.2 Isıl Püskürtme Yöntemleri		97
2.2.1 Alevle püskürtme yöntemi		97
2.2.1.1 Tel kullanarak alevle püskürtme		99
2.2.1.2 Toz kullanarak alevle püskürtme		100
2.2.2 Elektrik ark tel püskürtme		102
2.2.3 Püskürtme ve eritme		105
2.2.4 Patlamalı (Detonasyon) püskürtme		108
2.2.4.1 Sistemin özellikleri		111
2.2.5 Yüksek hızlı alevle püskürtme (HVOF)		112
2.2.5.1 Kaplama işleminin prosedürü		113
2.2.5.2 HVOF püskürtme sisteminin avantajları ve sınırlamaları		116
2.2.6 Soğuk püskürtme yöntemi		117
2.2.6.1 Kaplama işleminin prosedürü		118
2.2.6.2 Sisteminin avantajları		122
2.2.6.3 Sisteminin sınırlamaları		122
2.2.7 Elektrik ark plazma püskürtme		123
2.2.7.1 Plazma gazlarının özellikleri		123
2.2.7.2 Hava plazma püskürtme sistemi		124
2.2.7.2.1 Güç ünitesi		126
2.2.7.2.2 Kontrol ünitesi		127
2.2.7.2.3 Soğutma sistemi		127
2.2.7.2.4 Hava plazma tabancası		127
2.2.7.3 Plazma arkının oluşumu		128
2.2.7.4 Hava plazma jetinin özelliği		128
2.2.7.3 Vakum plazma püskürtme (VPS) sistemi		130
2.2.7.3.1 Vakum plazma jetinin özelliği		132
2.2.7.3.2 Vakum plazma ile kaplama çevrimi		136
2.2.7.3.3 Plazma kaplama sistemindeki son gelişmeler		139
2.2.7.3.4 Plazma püskürtme ile kaplama yöntemlerinin avantajları		142
2.2.7.3.5 Plazma püskürtme ile kaplama yöntemlerinin sınırlamaları		143
2.2.8 Isıl püskürtme işleminde kaplama prosedürü		144
2.2.8.1 Yüzey hazırlama		144
2.2.8.2 Solvent temizleme		144
2.2.8.3 Kumlama		144
2.2.8.4 Maskeleme		145
2.2.8.5 Kaplama yöntemi ve kaplama malzemesi seçimi		145
2.2.8.6 Kaplamanın yapılması		145
2.2.9 Isıl püskürtme kaplamalarının uygulama alanları		147
2.2.9.1 Isıl ve elektriksel iletkenlik		147
2.2.9.2 Elektriksel yalıtım		149
2.2.9.3 Biyo-uyumluluk		150
2.2.9.4 Şekilli parça üretimi		151
2.2.9.5 Restorasyon ve tamirat		153
2.2.9.6 Korozyondan koruma		153
2.2.9.6.1 Anodik kaplamalar		153
2.2.9.6.2 Katodik kaplamalar		154
2.2.9.6.3 Nötür kaplamalar		155
2.2.9.7 Isıl yalıtım ve ısıl şok özelliği		155
2.2.9.7.1 Kaplamanın gözenekliği ve ısıl genleşme özelliği		157
2.2.9.8 Aşınma direnci		159

2.3 Laser Kaplama ve Yüzey Sertleştirme İşlemi		160
2.3.1 Işık oluşumu		160
2.3.2 Laser ışınının oluşumu		160
2.3.3 Laser sistemleri		161
2.3.3.1 Nd:YAG laserler		161
2.3.3.2 CO₂ laseri		162
2.3.4 Laser kaplama yöntemi		163
2.3.5 Laserle yüzey sertleştirme		166

2.4 Sert Tabaka Dolgu Kaynağı		167
2.4.1 Sert tabaka dolgu işleminde kaynak yönteminin seçimi		168
2.4.1.1 Oksi-asetilen kaynağı yöntemi		168
2.4.2.2 Elektrik ark kaynağı yöntemi		169
2.4.3.3 TIG kaynağı yöntemi		171
2.4.4.4 MIG/MAG kaynağı yöntemi		172
2.4.5.5 Özlü tel elektrotla ark kaynağı yöntemi		173
2.4.6.6 Tozaltı kaynağı yöntemi		175
2.4.2 Yüzey kaplama işleminde kullanılan sarf malzemeleri		176
2.4.2.1 Karbon çelikleri		176
2.4.2.2 Az alaşımlı çelikler		176
2.4.2.3 Martenzitik kromlu çelikler		177
2.4.2.4 Ostenitik paslanmaz çelikler		177
2.4.2.5 Ostenitik mangan çelikleri		177
2.4.2.6 Ostenitik krom-mangan çelikleri		177
2.4.2.7 Nikel alaşımları		177
2.4.2.8 Kobalt alaşımları		178
2.4.3 Öntavlama		178
2.4.4 Isıl işlemler		179

2.5 Elektrolitik Sert Krom Kaplama		180
2.5.1 Elektrolitik iletkenliğin prensibi		180
2.5.2 Elektrolitik sert krom kaplama tabakasının özellikleri		181
2.5.3 Krom kaplama banyolarının özellikleri		182
2.5.4 Kaplama banyosunun hazırlanması		184
2.5.5 Parçaların kaplamaya hazırlanması		186
2.5.6 Kaplamanın yapılması		186
2.5.7 Kaplama sonrası gaz giderme		189
2.5.8 Elektrolitik sert krom kaplamada görülen hatalar, nedenleri ve hataların giderilmesi		190

2.6 Akımsız Nikel Kaplama		192
2.6.1 Kapla işleminin basamakları		193
2.6.1.1 Kaplama öncesi işlemler		193
2.6.1.1.1 Solvent temizleme		193
2.6.1.1.2 Maskeleme		193
2.6.1.1.3 Kumlama		194
2.6.1.1.4 Durulama		194
2.6.1.2 Kaplama çözeltisinin kurulumu		194
2.6.1.2.1 İlk kurulum çözeltisinin hazırlanması		194
2.6.1.2.2 Kullanılmış çözeltinin yenilenmesi		195
2.6.1.2.2.1 Çözeltinin bileşimi		195
2.6.1.2.2.2 Çözeltinin kontrolü		197
2.6.1.3 Kaplama sonrası işlemler		198
2.6.2 Kaplama banyolarında gelişebilecek problemler		198

2.7 Alüminyumun Sert Anodik Oksidasyonu		200

2.8 Borlama		203
2.8.1 Borlama Yöntemleri		203
2.8.1.1 Katı ortamda borlama		204
2.8.1.2 Sıvı ortamda borlama		206
2.8.1.3 Elektroliz yöntemiyle borlama		207
2.8.1.4 Gaz ortamda borlama		208
2.8.2 Borlu tabakanın yapısı		208
2.8.3 Borür tabakasının özellikleri		210
2.8.4 Borlama işleminin sınırlamaları		213

2.9 Karbürleme ve Karbonitrürleme		215
2.9.1 Karbürleme işlemi ve sonrası uygulanan ısıl işlemler		217
2.9.2 Artık-osteniti giderme yöntemleri		220
2.9.3 Karbürleme yöntemleri		221
2.9.3.1 Katı ortamda karbürleme		221
2.9.3.2 Sıvı ortamda (Erimiş tuz banyosunda) karbürleme		223
2.9.3.3 Sıvı ortamda karbürlemede kullanılan banyolar		224
2.9.3.3.1 Aktifleştirilmiş banyolar		224
2.9.3.3.2 Aktifleştirilmemiş banyolar		225
2.9.3.4 Gaz ortamda karbürleme		226
2.9.3.5 Gaz ortamda karbonitrürleme		228
2.10 Nitrürleme ve Nitrokarbürleme		232
2.10.1 Nitrürleme yöntemleri		233
2.10.1.1 Gaz ortamda nitrürleme		233
2.10.1.2 Sıvı ortamda (Erimiş tuz banyosunda) nitrürleme		235
2.10.1.3 Plazma (iyon) nitrürleme		237
2.10.1.3.1 Pazma nitrürleme yönteminin diğer nitrürleme yöntemlerine göre avantajları ve dezavantajları		239
2.10.2 Alaşım elementlerinin nitrürlemeye etkisi		240
2.10.3 Nitrürleme sonrası oluşan nitrür tabakaları		242
2.10.3.1 Beyaz tabakanın kalınlığının kontrolü		243
2.10.4 Nitrürleme işleminin avantajları ve dezavantajları		245

2.11 Termoreaktif Difüzyon Prosesi		248
2.11.1 Katı ortamda karbürleme		248
2.11.2 Akışkan yatak ortamında karbürleme		249
2.11.3 Erimiş (Sıvı) boraks banyosunda karbürleme		250
2.11.4 Takım çeliklerine uygulanan termoreaktif difüzyon İşleminde izlenmesi gereken adımlar		251

2.12 İyon İmplantasyonu (Ekimi)		255
2.12.1 Sistemin çalışma prensibi		256
2.12.2 Sistemin avantajları ve dezavantajları		258

2.13 Bilyalı Dövme		259
2.13.1 Bilyalı dövme işlemine etki eden parametreler		260
2.13.1.1 Bilyanın cinsi		260
2.13.1.2 Bilyanın sertliği		260
2.13.1.3 Bilyanın boyutu		261
2.13.1.4 Bilyanın hızı		261
2.13.1.5 Bilyanın çarpma açısı		262
2.13.2 Bilyalı dövme sistemleri		262

2.14 Alevle ve İndüksiyonla Yüzey Sertleştirme		265
2.14.1 Alevle yüzey sertleştirme		268
2.14.1.1 Alevle yüzey sertleştirmede dikkat edilmesi gereken hususlar		269
2.14.2 İndüksiyonla yüzey sertleştirme		271
2.14.2.1 İndüksiyonla yüzey sertleştirmede dikkat edilme si gereken hususlar		271
2.14.3 İndüksiyonla sertleştirmenin alevle sertleştirmeye göre üstünlükleri ve sınırlamaları		274
2.15 Elektron Işınıyla Yüzey Sertleştirme		275
2.15.1 Elektron ışını kaynağının prensibi		275
2.16 Fiziksel Buhar Biriktirme (PVD) ile İnce Film Kaplama Teknikleri		278
2.16.1 Isıl buharlaştırma teknikleri		278
2.16.1.1 Isıl dirençten buharlaştırma ile biriktirme		278
2.16.1.2 Elektron bombardımanıyla buharlaştırma ile biriktirme		279
2.16.1.3 Laser ışınıyla buharlaştırma ile biriktirme		280
2.16.1.4 Katodik ark fiziksel buhar biriktirme		281
2.16.2 Sıçratma teknikleri		284

2.17 Kaplama ve Sert Yüzey Tabakaların Özelliklerinin İncelenmesinde Kullanılan Araçlar		287
2.17.1 Numune hazırlama		287
2.17.1.1 Kesme		287
2.17.1.2 Kalıplama		288
2.17.1.3 Zımparalama		289
2.17.1.4 Parlatma		290
2.17.1.5 Dağlama		291
2.17.2 Optik mikroskop		291
2.17.3 Elektron mikroskobu		293
2.17.4 X-ışınları kırınımı		295
2.17.4.1 X-ışınlarını kullanarak ortalama tane boyutunun hesaplanması		299
2.17.5 Sertlik ölçümleri		301
2.17.6 Kaplama kalınlığının ölçümü		302
2.17.6.1 Eddy akımlarıyla ölçme		303
2.17.6.2 Saatli kompratörle ölçme		303
2.17.6.3 Mikroskobik ölçme		303
2.17.7 Kaplamanın yapışma (bağ) mukavemetinin tespiti		304

FAYDALANILAN KAYNAKLAR		308
İNDEKS		318