Çelik Dişli Sondaj Matkaplarında Takım Ömrünün Artırılması

Abstract

Son yirmi yılda sondaj kesici takımların tungsten karbür gibi ileri mühendislik malzemelerden üretilmesiyle takım performanslarında bir artış elde edilmiş olsa da maliyet artışının önüne geçilememiştir. Bu projede tungtesten karbid uçlu takımlara göre çok daha ucuz olan ve bölgemizde (Çukurova ve Amik ovası) genellikle su sondajları uygulamalarında yaygın bir şekilde kullanılan çelik uçlu sondaj takımlarının nano boyutlu bor tozu ile kısa sürede kaplanması sonucunda aşınmanın azaltılarak takım ömürlerinin arttırılabilirliği incelenmiştir. Projede çelik dişli sondaj takımları temokimyasal bir yöntem ile 1000 °C’ de 30 dk, 45 dk ve 60 dk sürelerde, geleneksel borlama yöntemlerine göre daha kısa sürede, Nano bor tozu ile kaplanmıştır. Borlanan numuneler, optik mikroskobu, SEM, X-ışını, mikrosertlik, adhezyon testi ve mikro abrasyon aşınma testlerine tabi tutulmuş, sodaj matkaplarına uygulanan mevcut kaplamalarla ve herhangi bir işlem uygulanmayan numune ile kıyaslanmıştır. Borlama işlemi sonucunda, borlama süresinin artışına bağlı olarak kaplama tabakasının kalınlığı 32-202 μm, sertlik değerleri ise 1386-2333 HV olarak ölçülmüştür. Borlama işlemi yüzey sertliğini yaklaşık 4-6 kat arttırmıştır. Aşınma deneyleri sonucunda borlanan tüm numunelerin aşınma dirençleri borlanmayana numuneye göre arttığı tespit edilmiştir. Borlama süresi artışına paralel olarak aşınma direncinin arttığı gözlemlenmiştir. Ayrıca elde edilen kaplamaların mevcut endüstride kullanılan kaplamalardan daha üstün performans gösterdiği belirlenmiş ve yöntem ile ilgili patent başvurusu yapılmıştır.