Ni-B akımsız kaplamalarda bor konsantrasyonunun optimizasyonu

Bu çalışmamızda, savunma sanayiinde önemli bir yeri olan akımsız nikel-bor kaplamanın altlık malzeme olarak seçilen St-37 yumuşak çelik (St - 37 DIN 17100) malzeme üzerine otokatalitik kimyasal indirgeme yöntemiyle indirgeyici madde olarak NaBH4 kullanılarak farklı NaBH4 konsantrasyonlarında biriktirilmesi, kaplama numunelerinin kesit ve yüzey görüntüleri, sertlikleri, mikroyapıları ve 400 oC'da 2 saat uygulanan ısıl işlemin ve NaBH4 konsantrasyonunun bu özelliklere etkisi ayrıca ısıl işlem uygulanmış numunelere uygulanan aşınma testinde NaBH4 konsantrasyonunun aşınma davranışına etkisi incelenmiştir. Isıl işlemsiz halde akımsız nikel-bor kaplamaların amorf ve kristalin bölgelerin karışımından oluştuğu, yüzeylerinden uniform, porozitesiz ve tipik karnabahar-vari bir görünüm sergilediği, kesit görüntülerinden ise kaplamaların yine porozitesiz, üniform kaplama kalınlığına sahip oldukları ve kesitte kolonsal ve dendiritik yapının birlikte büyüdüğü görülmüştür. Artan NaBH4 konsantrasyonu ile mikroyapıdaki amorf bölgelerin konsantrasyonunun arttığı, yüzey ve kesit görüntülerinde ise mikroyapıdaki tanelerin boyutu azalmış ve daha sık ve homojen bir tane dağılımı görülmüştür, kaplama kalınlığı 1,4 g/L NaBH4 konsantrasyona kadar artmış ondan sonra azalma eğilimi göstermiştir ısıl işlem, kaplama kalınlığında bariz bir değişim göstermemiştir. Isıl işlemle birlikte kaplama yapısında meydana gelen kristalizasyon ve artan NaBH4 konsantrasyonyla kaplama bünyesine dahil olan bor içeriğindeki artış sertlik değerlerinde artış sağlamıştır. Akımsız nikel-bor kaplamalarının aşınma testleri incelendiğinde, artan NaBH4 konsantrasyonuyla aşınma sonrası meydana gelen aşınma izi genişliğinde azalma görülmüş, dolayısıyla spesifik aşınma hızları da buna bağlı olarak azalmıştır, spesifik aşınma hızlarındaki azalma, kaplamaların sertliklerinde meydana gelen artışla ilgili olup en iyi aşınma direnci 2,6 g/L NaBH4 konsantrasyonlu kaplama banyosunda elde edilmiştir. Aşınma sonrası her bir numunedeki SEM mikrografları incelendiğinde 0,8 g/L NaBH4 konsantrasyonlu banyoda gerçekleştirilen kaplama numunesinde kaplamadaki nikel ve karşıt malzemedeki demir atomları arasındaki çözünürlük nedeniyle bir adhezyon (tutunma) un yanında kayma yönü boyunca ince kanalların oluşumu gözlenirken, diğer numunelerde belirgin bir adhezyon gözlenmeyip kayma yönü boyunca oluşan ince kanallar daha net bir şekilde ortaya çıkmıştır.