RF magnetron saçtırma tekniği ile AISI440C çeliğe yapılan ara tabakasız ve ara tabakalı MoS2 ince film kaplamaların tribolojik özelliklerinin incelenmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MEHMET POYRAZ
Danışman: Recai Fatih Tunay
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tez çalışmasında; rulman bilyaları, valfler, petrol pompaları, kesici takımlar, yaylar, kam, makas, cerrahi ve dişçilik aletlerinde tercih edilmekte olan, AISI440C çeliğinin sürtünme ve aşınma kaynaklı kayıplarının azaltılması, malzemenin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu sebeple; AISI440C çeliği matris malzemeler, kayma sırasında düşük sürtünme ve aşınma sergileyen MoS2 ince filmlerle kaplanmıştır. Radyo Frekans Magnetron Saçtırma (RF magnetron sputtering) tekniği kullanılarak; ara tabakasız ve Ti/Cr ara tabakalı MoS2 ince filmler, AISI440C çelik matris malzemeler üzerinde, farklı kaplama parametreleriyle biriktirilmiştir. Kaplamalar sırasında değiştirilen kaplama parametreleri; matris biriktirme sıcaklığı ve RF saçtırma gücü farklılıklarıdır. Farklı parametrelerde kaplanmış filmlerin kalınlıkları, SEM taramalı elektron mikroskop kullanılarak, her bir numune için yan kesitlerinden ölçülmüştür. Kaplamalar sonrasında numunelerin yüzey topografyası, taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak farklı büyütmeler için gözlemlenmiş, kaplama kalınlıklarının kompozisyon ve yapısı enerji dağılım spektroskopisi (EDS) ile noktasal analiz edilmiştir. Her bir parametrede biriktirilen kaplamaların sertlik ve elastisite modülleri, nanoindentasyon sistemi kullanılarak belirlenmiştir. Farklı parametrelerde biriktirilen kaplamalı numunelerin tribolojik özelliklerini belirlemek için, nano tribometer aşınma test cihazı kullanılmıştır. Kuru atmosfer ortamında numunelere farklı yükler ve hızlar uygulanarak, numunelerin aşınma testlerine ait sürtünme katsayısı-yol ilişkisini gösteren veriler elde edilmiş, atmosfer ortamındaki ortalama sürtünme katsayısı, aşınma miktarları ve aşınma iz genişliklerine ulaşılmıştır. Ara tabakasız ve ara tabaka kaplamalı numunelerin aşınma oranları karşılaştırılmış, ara tabaka ve kaplama parametrelerinden matris kaplama sıcaklığı, RF saçtırma gücü değişikliklerinin tribolojik özellikleri nasıl değiştirdiği yorumlanabilmiştir. Tribolojik olarak en uygun kaplama çifti parametresinin optimizasyonu sağlanmıştır.