HVOF termal sprey kaplama yöntemi ile gri dökme demirlerin aşınma ve korozyon direncinin geliştirilmesi

Bu tez çalışmasında, lamel grafitli gri dökme demir (GG-20) altlık üzerine HVOF (High Velocity Oxygen Fuel) yöntemiyle uygulanmış WC–Co ve WC–Co(Cr) termal sprey kaplamaların mikroyapı, faz kompozisyonu, mekanik sertlik, aşınma, çizik ve korozyon davranışları karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Kaplamaların yapısal bütünlüğü X-ışını kırınımı (XRD), optik mikroskop (OM) ve taramalı elektron mikroskobu ile enerji dağılımlı spektroskopi (SEM-EDS) analizleriyle değerlendirilirken; mekanik performans mikro-Vickers sertlik, aşınma testi, çizik testi ve korozyon deneyleri (elektrokimyasal polarizasyon yöntemleriyle) ile ortaya konmuştur. XRD sonuçları, her iki kaplamanın da WC tek fazlı karbür yapısını yansıtmıştır. Her iki kaplamanın atlık olarak kullanılan GG20 kalite lamel grafitli dökme demirin sertlik, aşınma, çizik performansı ve korozyon özelliklerini önemli ölçüde arttırdığı gözlemlenmiştir. WC-Co(Cr) kaplamanın mekanik, aşınma ve çizik performansının Cr içermeyen WC-Co kaplamaya göre daha üstün olduğu görülürken, WC-Co kaplamanın korozyon özelliklerinin daha iyi olduğu görülmüştür. Mikrosertlik ölçümlerinde, gri dökme demir altlık 217 HB iken, WC–Co kaplama ortalama 612 HV, WC–Co(Cr) kaplama ise 650 HV değerleriyle; sertlikte sırasıyla 3 kat ve %6'lık ek artış kaydetmiştir. Aşınma testlerinde Cr katkısı, sürtünme katsayısında azalma ve hacimsel aşınma oranında ilave iyileşme sağlamıştır. Çizik testiyle elde edilen kritik yük değerleri de Cr-ilaveli kaplamanın daha yüksek yapışma dayanımı sunduğunu ortaya koymuştur. Sonuç olarak, saf WC–Co kaplama yüksek ve tutarlı sertlik ile daha iyi korozyon direnci gerektiren uygulamalar için uygunken; Cr takviyeli WC–Co(Cr) kaplama, artırılmış mikroyapısal bütünlük ve aşınma dayanımı sayesinde daha zorlu mekanik koşullarda tercih edilebilecektir. Elde edilen bulgular, endüstriyel kaplama seçimlerinde ve ileri tribo-korozyon çalışmalarında yol gösterici niteliktedir.