PROJELER

Konu

Proje ile ilgili açıklama girilmemiştir.

Konu

Malzeme yüzeyleri ana malzemenin genel performansı ve kullanım ömrü söz konusu olduğunda önemli rol oynar. Yüzeyde oluşması muhtemel aşınma, yorulma ve korozyona bağlı yüzey hasarları genel maliyeti etkileyen hasar mekanizmalarıdır. Bu mekanizmalardan kaynaklanabilecek hasarları geciktirmek ve/veya ortadan kaldırmak amacı ile borlama işlemi yapılıp, yüzey aşınmaya, yorulmaya ve korozyona dirençli hale dönüştürülmektedir.Proje kapsamında düşük karbonlu alaşımsız çelikler darbeli akım metodu kullanılarak, elektrokimyasal prensibe dayanan KRTD-Bor (Katodik Redüksiyon-Termal Difüzyon Yöntemi ile Borlanması) yöntemi ile borlanacaktır. KRTD-Bor yöntemi ile boraks ergimiş tuz elektrolizi ile çelik yüzeyinde elementel bor oluşturulur ve ısı etkisi ile içeri penetre ettirilerek yüzeyde metal borür MeXBY bileşikleri elde edlilir. Bu yöntem, dünyada yaygın olarak uygulanan kutu/pasta borlama yöntemi ile kıyaslandığında daha ekonomik ve hızlıdır. Ayrıca borlama sırasında kullanılan elektrolit zararlı halojenür tuzlar içermeyip çevresel bir içeriktedir ve borlama işlemi sırasında herhangi bir toksik gaz salınımı söz konusu değildir. KRTD-Bor yöntemi darbeli akım metodu ile birleştiğinde borlama işleminin hızı daha da arttırılıp ekonomik anlamda ciddi iyileşmeler sağlayacaktır. Bununla beraber yüzeyde daha homojen, çatlak içermeyen, kompakt ve yapışması kuvvetli Fe2B tabakasının oluşmasında etkili olacaktır. Darbeli akım yönteminde akım belli periyotlarda verilip, aynı periyotlarda kesildiğinden dolayı Fe2B tabakalarının oluşması için uygulanan homojenizasyon basamağına gerek duyulmayacağı ön görülmektedir. Akımın kesildiği süre zarfında sıcaklıktan dolayı devam etmekte olan difüzyon işlemi sırasında kırılgan FeB tabakası oluşmadan direk Fe2B tabakasının oluşabileceği düşünülmektedir. Bu yaklaşım ile faz homojenizasyon basamağını ortadan kaldırıp, doğru akım kullanılarak yapılan borlama işleminde elde edilen Fe2B tabakasına kıyasla daha kalın bir tabaka elde edileceği veyahut hedeflenen kalınlıktaki Fe2B tabakasına daha kısa sürede ulaşılabileceği öngörülmektedir.Projenin ana hedefi düşük karbonlu alaşımısız çeliklerin KRTD-Bor yöntemi ile borlanmasında darbeli akım metodunun kullanılarak proses süresinin kısaltılıp, yüzeyde kompak ve homojen bir Fe2B tabakası elde etmek ve bu şekilde aşınma, yorulma ve korozyona dirençli servis ömrü uzun nihai ürünler ortaya çıkarmaktır.

Konu

Aşınma, yorulma ve korozyona bağlı olarak oluşan yüzey hasarları, kullanım yerinde malzemelerin ömrünü ve performansını etkiler. Bu kapsamda, malzemelerin yüzeyleri genel maliyeti etkileyen en önemli parametrelerden biridir.Titanyum diborür (TiB2), farklı sınıflardaki malzemelerin özelliklerini bir arada gösterebilen bir bileşik olup Metalik Seramik olarak adlandırılır. Yüksek sertlik, yüksek aşınma ve korozyon direnci gibi seramik özellikler ile yüksek elektriksel/ısıl iletkenlik gibi metalik özellikleri barındırır.TiB2 kaplama endüstriyel olarak, birkaç mikrometre kalınlıklarda ince film şeklinde vakum esaslı kaplama yöntemleriyle gerçekleştirilmektedir. Ancak bu proseslerin önemli dezavantajları mevcuttur. KBB-Kimyasal Buhar Biriktirme yönteminde, TiCl4, B2H6, BCl3 gibi korozif ve zehirli gazlar kullanılması nedeniyle yüksek güvenlikli önemli pahalı sistemlerdir. FBB-Fiziksel Buhar Biriktirme yönteminde ise yüksek maliyetli sıcak preslenmiş veya sinterlenmiş TiB2 hedef malzemesi kullanılmaktadır. Diğer taraftan, ergimiş tuz elektrolizi ile TiB2 kaplamalar farklı taban malzemeler üzerinde akademik olarak çalışılmaktadır. Ancak bu elektroliz sistemlerinde K2TiF6-KBF4-KF-KCl gibi halojenür esaslı ergimiş tuzlar kullanılmaktadır. Bu florür ve klorür esaslı agresif kimyasalların idaresi oldukça zor olması ve toksik gaz sanılımı nedeniyle yüksek güvenlik önemli, pahalı reaktörler kullanılmaktadır.Proje kapsamında, iki farklı yöntem (KAFBBKRTD-Bor) birleştirilerek, çevresel, hızlı ve düşük maliyetli bir TiB2 kaplama yöntemi geliştirilmesi hedeflenmiştir. Bu yaklaşım, farklı taban malzemeler üzerine, KAFBB (katodik ark fiziksel buharlaşma birikimi) yöntemi ile düşük maliyetli titanyum katot kullanarak titanyum kaplanmasını ve ardından kaplanan titanyumun KRTD-Bor (Katodik Redüksiyon Termal Difüzyon ile Borlama) ile TiB2 fazına dönüştürülmesini içermektedir. KRTD-Bor, bor difüzyon yöntemi olup diğer borlama (pasta ve kutu borlama) metotlarına göre çevresel (herhangi bir toksik gaz salınımı ve katı olmayan), hızlı ve düşük maliyetli bir borlama işlemid