HVOF tekniği kullanılarak üretilen WC-Co ve NiCr kaplamaların katı partikül erozif aşınma davranışlarının incelenmesi

Günümüzde kimyasal, fiziksel ve mekanik özellikler bakımından yüksek performanslı malzemelerin üretimine olan ilgi gün geçtikçe artış göstermektedir. Yüzey mühendisliği alanında termal sprey kaplama teknolojisinin kullanımı ile endüstriyel kullanımda olan parçaların aşınma, oksidasyon, korozyon ve termal şok gibi hasarlara karşı servis kullanım ömürleri önemli ölçüde artırılabilmektedir. Termal sprey kaplamalar otomotivden havacılığa, kimya endüstrisinden uzay ve savunma teknolojilerine kadar çok geniş bir yelpazede kullanım alanına sahiptir. Katı partikül erozif aşınması (SPE) diğer mekanik ve tribolojik olarak meydana gelen etkenler gibi endüstride kullanılan parça ve bileşenlerin malzeme yüzeyinden başlayarak plastik deformasyon neticesinde hasara uğramasına sebebiyet vermektedir. Özellikle makine sanayinde kullanılan parçaların maruz kaldıkları aşınmaya bağlı şartlar göz önüne alındığında parçaların kısa çevrim süreçlerinde hasara uğramadan kullanımda olmaları önem arz etmektedir. Aşınma ve aşınmaya dayanıklı kaplamalar termal sprey kaplama yöntemlerinden özellikle yüksek hızlı oksi-yakıt (HVOF) püskürtme tekniği kullanılarak üretilmektedir. Bu yöntem, daha az oksit, daha düşük porozite içeriğine ve yüksek sertlik değerlerine sahip kaplamaların üretilmesine olanak sağlamaktadır. Yüksek lisans tez çalışmasının ana içeriğini oluşturan çalışmada, 316L paslanmaz altlık malzeme üzerine WC-Co ve NiCr içeriğine sahip kaplamalar, HVOF tekniği kullanılarak üretilmiştir. Üretilen kaplamaların SPE davranışları ayrıntılı olarak incelenmiş ve SPE deneyleri farklı açı ve farklı partikül boyutlarına sahip alümina (Al2O3) aşındırıcılar kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Literatürde yapılan çalışmalar ve elde edilen bulgular karşılaştırmalı olarak değerlendirilerek çıkarımlar yapılmıştır. Çalışmalar sonucunda, WC-Co kaplamaya sahip malzemelerin katı partikül erozyonuna karşı gevrek/kırılgan yüzey özellikler sergilediği, NiCr kaplamaya sahip malzemelerin ise sünek yüzey özellikleri sergilediği görülmüştür. Kaplamaya sahip ve deneyler sonrası oluşan aşınmış yüzeylerin tespiti ve ayrıntılı değerlendirmelerinin yapılabilmesi için ileri karakterizasyon tekniklerinden X-ışınları difraksiyonu (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılım spektrometresi (EDS) ve 3D profilometre analiz ölçümleri alınmıştır. Elde edilen bulgular ile güncel literatüre, karşılaştırmalı olarak farklı kaplamaya sahip sistemlerin üretim, SPE davranışları ve hasar oluşumları yönüyle olumlu yönde katkı sağlanmıştır.