CrN kaplamanın dizel motor silindir gömleği aşınmasına etkisi

Bu çalışmada, bir dizel motorunun silindir yüzeyi CrN (Krom Nitrür) ile kaplanarak aşınma davranışı incelenmiştir. Yapılan deneylerde dört zamanlı bir dizel motorunun silindir yüzeyi katodik Ark PVD (Fiziksel Buhar Biriktirme) yöntemi kullanılarak seramik bir malzeme olan (CrN) ile kaplanmıştır. Önce CrN kaplanmış test motoru farklı devir ve yüklerde test edilmiştir. Daha sonra aynı motor standart (kaplamasız) olarak aynı çalışma şartlarında test edilmiştir. Yapılan deneyler sonrasında silindirlerin aşınma karakteristiklerini araştırmak için mikro sertlik, SEM (Scanning Electron Microscopy), EDS (Energy Dispersive Spectrograph) ve yüzey pürüzlülüğü analizleri yapılmıştır. Deney sonuçlarına göre CrN kaplanmış silindir yüzeyi üzerinde, normal silindire göre daha az aşınma ve çiziklerin olduğu tespit edilmiştir.

In this study, the wear behaviour of CrN coating on the cylinder in a diesel engine were investigated. The surface of cylinder a fourstroke diesel engine selected for experiment was coated ceramic material (CrN) using the katodik Ark PVD (Physical Vapour Deposition) technique. At the first stage CrN coated test engine was tested at different speed and load conditions. After this test, engine was tested again under the same operation conditions as the standard engine. Micro-hardness, SEM (Scanning Electron Microscopy), EDS (Energy Dispersive Spectrograph), and surface roughness tests were used to study the wear characteristics of the specimens. The results show that the poor wear and worn depth on the CrN coated cylinder less than uncoated cylinder.

___

1. Akkurt, M., Makine Elemanları, İkinci Cilt, İ.T.Ü. Maçka Makine Fakültesi, 1982.

2. Onaran K.,Malzeme Bilimi, Bilim Teknik Yayınevi, İstanbul, 348,349,355,1992.

3. Hazar, H., ve Öner,C., "The Effects of Thermal Barrier Coating on the Engine Performance", 8th International Combustion Symposium, Turkey, 125-126,2004.

4. Kamu,R., ve Bryzik, W., "Adiabatic TurboCompound Engine Performance Prediction", SAE Paper, 145,1978.

5. Venkatesh,S., "Surface Treatments for Pistons and Their Effect on Engine Performance", Wear, No. 25,65-71,1973.

6. Juanshang J. ve Barbezat, G.,"The Tribological Behavior of Various PlasmaSprayed Coatings Against Cast Iron", Surface and Coatings Technology, No. 52,169-178,1992.

7.Kvernes, I. Ve Fortum, P., "Use of CorrosionResistant PlasmaSprayed Coatings in Diesel Engines", Thin Solid Film, No. 5,259-269,1978.

8.Yaşar, H. Büyükkaya, E., ve Fidil, A., "Termal Bariyer Kaplamanın Turbodolduraıalı Bir Dizel Motorunun Egzoz Gaz Ekserjisi Akışına Etkisi", 12. Ulusal Isı Bilimi ve Tekniği ve Kongresi, 310-391,2000.

9.Liu, C. Leyland, A. Bi, Q. ve Matthews, A., "Corrosion Resistance of Multi Layered Plasma Assisted Physical Vapour Deposition TiN and CrN Coatings", Surface and Coatings Technology, No. 141,164-173.

10.Liu C. Bi, Q. and Matthesw, A., Eis Comparison on Corrosion Performance of PVD TiN and CrN Coated Mild Steel in 0.5 N NaCI Aqueous Solution, Corrosion Science, No. 43,1953-196,2001

11.Jehn, H. A., "Improvement of the Corrosion Resistance of PVD Hard CoatingSubstrate System" Surface and Coatings Technology, No. 125,212-217.2000.

12.Su,Y.L. Yae,S.H. Leu,Z.L., Wei, C.S., ve Wu, C.T., "Comparasion of Tribological Behavior of Three Films- TiN, TiCN and CrN Grown by Physical Vapour Deposition", Wear, No. 213,165-174,1997.

13.Wang, Y. ve Brogan,K., Wear and Scuffing Characteristics of Composite Polymer and Nickel / Ceramic Composite Coated Piston Skirt Against Aluminum and Cast Iron Cylinder, Wear, No. 250,706-717,2001.

14. Bozyazı,E.E., Elektrolitik Sert Krom ile Katodik Ark Fiziksel Buhar Biriktirme Yöntemiyle Krom Nitrür Kaplamaların Yağlı Ortam Aşınma Davranışlarının Karşılaştırılması, Yüksek Lisans Tezi, İ.T.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, 38,2002.

15. Joseph ,H.T. ve Oregon, A., "Friction, Lubrication and Wear Technology", ASM, No. 18,1992.

16. Gadow,R. ve Scherer, R.,Composite Coatings with Dry Lubrication Ability on Light Metal Substrate, Surface and Coatings Technology, No. 151,471-477,2002.