Seramik malzemelerle kaplanmış AA7075 ve AZ91 alaşımlarının korozyon direnci ve yüzey özelliklerinin incelenmesi

Bu tez çalışmasında; hafifliğin önemli olduğu sistemlerde yaygın olarak kullanılan AA7075 alüminyum alaşımı ile AZ91 magnezyum alaşımlarının farklı ortamlardaki korozyon dayanımının artırılması ve malzemelerin özelliklerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla AA7075 ve AZ91 altlık malzemeler Atmosferik Plazma Kaplama yöntemi kullanılarak kaplanmıştır. Kaplama işlemi öncesi kaplama kalitesini artırmak amacıyla altlık malzemelere yüzey hazırlığı işlemi uygulanmıştır. Çalışma için seçilen kaplama malzemeleri termal sprey kaplama yöntemleri için en uygun kaplama malzemeleri arasından TiO2 ve Al2O3 olarak belirlenmiştir. Kaplama işlemi için %3 TiO2 + %97 Al2O3, %13 TiO2 + %87 Al2O3, %40 TiO2 + %60 Al2O3, %100 TiO2 ve %100 Al2O3 kaplama malzeme oranları kullanılmıştır. Kaplama işlemi sonrası SEM taramalı elektron mikroskobu ile numunelerin yan kesitinden kaplama kalınlıkları ölçülmüştür. Yapılan kaplamaların yapısal karakterizasyonunu belirlemek amacıyla taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile mikro yapı incelemeleri yapılmıştır. Ayrıca yapılan kaplamaların yapısal karakterizasyonu ve kompozisyon noktasal analizleri enerji dağılım spektroskopisi (EDS) ile incelenmiştir. Herbir kaplama için kaplama öncesi ve sonrası yüzey pürüzlülük değerleri belirlenmiştir. Kaplanan numunelerin korozyon davranışını belirlemek amacıyla korozyon deneyleri yapılmıştır. Korozyon deneyleri için potansiyostat/galvanostat cihazı kullanılmıştır. Korozyon deneyleri öncesinde altlık malzemenin korozif ortamdan izole olması amacıyla numunelere bakalite alma işlemi uygulanmıştır. Bakalite alınan numuneler ultrasonik olarak temizlenmiştir. Çalışma için %3,5 NaCl ve 0,3 M H2SO4 olmak üzere iki farklı korozif ortam kullanılmıştır. Böylelikle altlık malzemelerin kullanım alanlarına göre korozyon davranışı belirlenmiştir. Korozyon deneyleri sonrası her bir numune grubu için akım yoğunluğu-potansiyel eğrileri kullanarak korozyon potansiyeli (Ecorr), korozyon oranı, korozyon akımı (Icorr), polarizasyon direnci (Rp) değerleri belirlenmiştir. Belirlenen bu değerler ile her kaplama oranı için potansiyodinamik polarizasyon eğrileri (Tafel eğrileri) çizilmiştir. Ayrıca korozyon deney sonrası yapısal değişimleri belirlemek amacıyla korozyona uğrayan numunlerin SEM taramalı elektron mikroskobu ile incelemeleri ve enerji dağılım spektroskopisi (EDS) analizleri yapılmıştır. AA7075 altlık malzeme üzerine yapılan kaplamaların %3,5 NaCl ortamındaki korozyon hızları değerlendirildiğinde en yüksek korozyon hızı kaplanmamış numunede en düşük korozyon hızı ise %100 Al2O3 kaplanmış numunede elde edilmiştir. AA7075 altlık malzeme üzerine yapılan kaplamaların 0,3M H2SO4 ortamındaki korozyon hızları değerlendirildiğinde en yüksek korozyon hızı kaplanmamış numunede en düşük korozyon hızı ise %100 TiO2 kaplanmış numunelerde elde edilmiştir. AA7075 altlık malzeme üzerine yapılan kaplamaların korozyon oranları incelendiğinde ise 0,3 M H2SO4 çözeltisinde %3,5 NaCl çözeltisinde daha fazla korozyona uğradığı belirlenmiştir. AZ91 altlık malzeme üzerine yapılan kaplamaların %3,5 NaCl ortamındaki korozyon hızları değerlendirildiğinde en yüksek korozyon hızı kaplanmamış numunede en düşük korozyon hızı ise %100 Al2O3 kaplanmış numunede elde edilmiştir. AZ91 altlık malzeme üzerine yapılan kaplamaların 0,3 M H2SO4 korozif ortamdaki davranışları %3,5 NaCl çözeltisinde elde edilen sonuçlara benzer şekilde olduğu belirlenmiştir. AZ91 altlık malzeme üzerine yapılan kaplamaların %3,5 NaCl ve 0,3 M H2SO4 ortamlarında korozyon sonuçları incelendiğinde 0,3 M H2SO4 ortamında korozyona tabi tutulmuş numunelerin korozyon potansiyeli (Ecorr) %3,5 NaCl ortamında korozyona tabi tutulmuş numunelere göre daha yüksek elde edilmiştir.