AISI 316l paslanmaz çeliğin yüzey özelliklerine akımsız Ni-B, Ni-P/Ni-B ve Ni-B/Ni-P kaplamaların etkisi

AISI 316L östenitik paslanmaz çelikler, birçok çözelti ortamında yüksek korozyon dirençleri nedeniyle farklı endüstriyel alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak düşük sertlikleri ve düşük aşınma dirençleri endüstriyel uygulamalar için dezavantajlı özellikleridir. Geleneksel nitrürleme ve ısıl işlem prosesleri ile sertlik ve aşınma direnci özellikleri iyileştirilmesine rağmen çözelti ortamlarında klorür iyonu saldırısından çok hızlı etkilenmeleri nedeniyle genellikle korozyon dirençleri azalmaktadır. Akımsız nikel alaşım kaplamaların sert, aşınmaya ve korozyona dirençli bir yüzey sağladığı bilinmektedir. Bu yüzden mevcut çalışmada, tek tabakalı Ni-B ve dubleks Ni-P/Ni-B ve Ni-B/Ni-P ile kaplanmış 316L'nin kuru ve %0,9 NaCl çözelti ortamlarında aşınma, korozyon ve tribokorozyon davranışlarının, kaplanmamış 316L ile karşılaştırılarak incelemesi amaçlanmıştır. XRD analizi sonuçları ile kaplamaların kristal ve amorf yapı karışımına sahip olduğu belirlenmiştir. Optik mikroskop kesit görüntüleri kaplamaların ara yüzeylerinin homojen ve tabakalar arasında iyi bir uyum sağlandığını göstermiştir. Ni-B ve Ni-P/Ni-B kaplamaların en yüksek sertlik ve yüzey pürüzlülüğü değerleri gösterdikleri tespit edilmiştir. Yüksek sertliğinden dolayı Ni-B kaplama, 316L ve diğer dubleks kaplamalara kıyasla kuru ve korozif aşınma ortamlarında en düşük aşınma hacmi ve aşınma hızı değerlerine sahip olmuştur. Ni-B kaplamanın taramalı elektron mikroskobu görüntüleri ise plastik deformasyona karşı direnci artırdığı ve temas yüzeyleri arasındaki yapışmayı engellediğini göstermiştir. En yüksek korozyon potansiyeline sahip kaplama Ni-P/Ni-B olmasına rağmen Ni-B kaplama bu kaplamaya yakın korozyon özellikleri sergilemiştir. Tüm test sonuçları mekanik etkinin korozyondan daha baskın olduğunu göstermiştir. Bu yüzden mekanik (aşınma) ve kimyasal (korozyon) işlemlerin bir arada olduğu proseslerde 316L çelik için Ni-B kaplama kullanılması önerilmiştir.