Akımsız nikel esaslı kompozit kaplamaların korozyon ve mekanik özelliklerinin yüzey yanıt metodu yardımıyla incelenmesi

Birçok metal üretilebilmesine rağmen kullanıma ve işlenmeye uygun değildir. Örneğin çelik, alüminyum, bakır gibi metallerin yüzeyleri üretildikleri haliyle korozyona uğramaya müsait olup, hedeflenen amaçlar için kullanılmalarında yüzeylerinin hazır hale getirilmesi ve modifiye işlemi uygulanması gerekir. Metal kaplama endüstrisi bahsedilen hazırlama işlemlerinin uygulanmasını ve geliştirilmesini sağlar. Kaplama yöntemi olarak düşük maliyetli olması, tüm yüzeyleri dahil olmak üzere geniş ve farklı geometrik şekillerdeki malzemeleri eşit oranda kaplayabilmesi ve kullanılan diğer yöntemlere kıyasla daha basit olması gibi avantajlarından dolayı genellikle akımsız kaplama yöntemi tercih edilir. Bu çalışma, 6xxx serisi alüminyum altlıklar üzerine şeklinde akımsız kaplama yöntemi kullanılarak Ni-B-P-TiO₂ kaplamaların geliştirilmesi ve özelliklerinin incelenmesini amaçlamaktadır. Alüminyum alaşımları, modern endüstride oldukça büyük bir kullanım alanı kaplayan ve farklı sektörlerin ihtiyaçlarını karşılayan kritik malzemelerdir. Hafiflik, dayanıklılık, yüksek korozyon direnci ve mükemmel işlenebilirlik gibi üstün özellikleri, bu alaşımları hem maliyet olarak avantaj sağlar hem de performans açısından vazgeçilmez kılar. Alüminyum malzemeler düşük sertliğe ve düşük aşınma direncine sahip malzemelerdir. Alüminyum malzemelerinin yüzeyinde oluşan alüminyum oksit tabakaları ne kadar koruyucu olsa da bu koruyucu tabaka yetersiz kalabilmektedir. Bu tez çalışmasında akımsız kaplama yöntemi kullanılarak malzemelerin dezavantajlı bu özelliklerini geliştirmek hedeflenmiştir. Literatür incelemesinde, çok alaşımlı nikel kaplamalar üzerine birçok çalışma bulunduğu görülürken, bor ve fosforun bir arada yer aldığı akımsız kaplamalara ilişkin çalışmaların daha sınırlı olduğu dikkat çekmektedir. Akımsız kaplama yöntemi, elektrik akımı gerektirmeyen bir süreç olarak, üniform kaplama kalınlığı, karmaşık geometrilere uygulanabilme kabiliyeti ve yüksek korozyon direnci gibi avantajlarıyla öne çıkmaktadır. Birçok metal alaşım kaplamaya nazaran, nikel alaşımları yüksek sertlik ve aşınma dirençleri gibi avantajları sayesinde hem bilimsel hem de endüstriyel alanlar için önemli bir yere sahiptir. Yapılan çalışmada, Ni-B-P kaplamalara TiO₂ partikülleri eklenerek, kaplamanın sertlik, aşınma direnci ve korozyon performansının iyileştirilmesi hedeflenmiştir. Ni-B-P akımsız kaplamalar elektronik, otomotiv, havacılık ve imalat gibi çok çeşitli sektörlerde uygulama alanı bulmaktadır. Aşınmaya karşı da üstün özelliği nedeniyle koruyucu katmanlar olarak hizmet ederek, kritik bileşenlerin ve makinelerin uzun ömürlü ve güvenilir olmasını sağlarlar. Kaplama proses parametrelerinin etkilerini anlamak ve optimizasyon sağlamak için Yanıt Yüzeyi Metodolojisi (RSM) kullanılmıştır. RSM, proses parametrelerini belirli bir aralıkta değiştirerek bir dizi deney gerçekleştirmeyi içerir. Bu deneylerden elde edilen veriler, daha sonra yanıt yüzeylerini temsil eden matematiksel modeller oluşturmak amacıyla kullanılır. Kullanılan modeller, faktörlerin etkileşimini ve bu etkileşimlerin sonuçlar üzerindeki etkisini görsel olarak sunar. Ayrıca, model katsayıları analiz edilerek, her bir faktörün ve etkileşimlerinin ne kadar önemli olduğu belirlenebilir. Yapılan deneyler sonucunda, Ni-B-P-TiO₂ kaplamaların yüzey sertliği, kalınlık ve korozyon direnci açısından üstün performans sergilediği belirlenmiştir. Ayrıca, RSM ile elde edilen matematiksel modeller, proses parametrelerinin kaplama özellikleri üzerindeki etkilerini anlamada ve ideal koşulları belirlemede başarılı bir yöntem olarak değerlendirilmiştir. Bu çalışma, akımsız kaplama teknolojilerinin ileri malzeme tasarımında potansiyelini vurgulamakta ve Ni-B-P-TiO₂ kaplamaların endüstriyel uygulamalarda kullanımına yönelik yeni bilgiler sunmaktadır.