Cp Titanyum Yüzeyinde Titanyum Nitrür Oluşumu Ve Karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, gaz nitrürleme yöntemi ile Grade 4 kalite CP Titanyum numunelerin yüzeylerinde Titanyum Nitrür tabakasının oluşturulması ve karakterizasyonu ele alınmış; Titanyum’un zayıf tribolojik özelliklerinin, malzeme yüzeyinde oluşan bu nitrür tabakası ile geliştirilmesi amaçlanmıştır. Titanyum’un yetersiz tribolojik özellikleri düşük aşınma direnci, düşük sertlik ve yüksek aşınma katsayısıdır. Bu yetersiz tribolojik özellikler, Grade 4 kalite CP Titanyum’un mekanik uygulamalarda kullanılmasını sınırlamaktadır. Hafifliği ve dayanıklılığı nedeniyle pek çok alanda kullanılmakta olan CP Titanyum’un bu olumlu özellikleri nedeniyle, mekanik uygulamalarda daha çok yer alması istenmektedir. Bu çalışma sonucunda, yüksek sıcaklıklarda ve belirli işlem süreleri ile gerçekleştirilen gaz nitrürleme işlemi sırasında CP Titanyum’un yüzeyinde meydana gelen ara yer difüzyonu Titanyum Nitrür tabakasının oluşmasını sağlamış ve böylece istenen sertlik artışı sağlanmıştır. Diğer yüzey sertleştirme yöntemlerine nazaran, daha derin sertlik profilleri elde edilmiştir ve böylece yüksek aşınma direnci değerleri ile düşük aşınma katsayısı değerleri sağlanmıştır. Sonuçları literatürdeki çalışmalarla karşılaştırdığımızda, nitrürleme yöntemi uygulanmış farklı Titanyum alaşımlarındaki sonuçlara benzer bir başarı elde edilmiştir ve öngörülen iyileştirmeler sağlanmıştır.

In this study, production and characterization of Titanium nitride layers on the surfaces of the CP Grade 4 Titanium samples via gas nitriding were examined. Besides this, enhancement the tribological properties of Titanium upon covering the surfaces with nitride layer was aimed. The poor tribological properties limit to use CP Grade 4 Titanium in wear related engineering applications. Because of its lightness and strength, CP Titanium is used in many different areas, and therefore, CP Titanium is wanted to use more in mechanical areas. As the consequence of this study, the interstitial diffusion of Nitrogen in CP Titanium during gas nitriding process provided to develop Titanium Nitride layer, and so, the requested hardness values were obtained. In comparison to the other surface hardening methods, deeper hardness profiles were obtained. As the result of this, higher wear resistance values and lower values of friction coefficients were provided.