AISI D2 Yüzeyinde Oluşturulan TiN Kaplamanın Aşınma Özellikleri

Abstract

Bu çalışmada, kaplanmamış ve titanyum nitrür (TiN) kaplanmış AISI D2 soğuk iş takım çeliğinin silisyum nitrür bilyeye karşı 0.3 m/s hızda, 2.5N, 5N ve 10N yükler altındaki aşınma davranışı test edilmiştir. Çelik numuneler öncelikli olarak 575°C’de 8 saat süre ile nitrürlenmiştir. Nitrürlenmiş numunelerin yüzeyinde, 1000°C’de 2 saat süreyle, ferro-titanyum, amonyum klorür ve alüminadan oluşan toz karışımı içerisinde kutu difüzyon kaplama yöntemi ile TiN tabakası oluşturulmuştur. Nitrotitanyumlanmış numuneler, X-ışınları difraksiyon analizi (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), mikro sertlik ve ball-on-disk aşınma testleri ile karakterize edilmiştir. X-ışınları çalışmaları çelik yüzeyi üzerinde oluşturulmuş kaplamanın TiN ve Ti0.5Cr0.5N fazlarını içerdiğini göstermektedir. Tabakanın ortalama sertlik değeri 1450±30 HV0.005 olarak ölçülmüştür. TiN kaplamanın aşınma testlerinde elde edilen sürtünme katsayısı değerleri 0.136 – 0.203 aralığındadır. Kaplanmış yüzeyin spesifik aşınma hızı 0.982×10-5 mm3 /Nm olarak tespit edilmiştir.