Yüksek basınçlı soğuk sprey yöntemiyle üretilmiş tic katkılı paslanmaz çelik kaplamaların aşınma davranışlarının incelenmesi

Bu tez çalışmasında, yüksek basınçlı soğuk sprey (High Pressure Cold Spray – HPCS) yöntemi kullanılarak 430L paslanmaz çelik (SS) tozları ve titanyum karbür (TiC) takviyeli 430L paslanmaz çelik tozları metal yüzeylere kaplanmış, elde edilen kaplamaların mikroyapı ve sertlik özellikleri incelenmiştir. Çalışmada, dört farklı kompozisyon kullanılmıştır: saf 430L paslanmaz çelik, %10 TiC katkılı 430 paslanmaz çelik, %20 TiC katkılı 430L paslanmaz çelik ve %30 TiC katkılı 430 paslanmaz çelik. Araştırmanın temel amacı, TiC katkısının kaplamaların mekanik performansına, sertlik değerlerine ve mikroyapısal özelliklerine etkilerini ortaya koymak ve yüksek basınçlı soğuk sprey yönteminin bu tür kompozit kaplamalar için uygulanabilirliğini değerlendirmektir. Kaplama öncesinde tozların morfolojisi taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile analiz edilmiş, kaplama sonrası faz yapısı X-ışını kırınımı (XRD) yöntemiyle belirlenmiştir. Kaplamaların yüzey pürüzlülüğü profilometre cihazı ile ölçülmüş, sertlik dağılımı ise Vickers mikrosertlik yöntemiyle değerlendirilmiştir. Ayrıca, kesit yüzeylerinden alınan mikroyapı görüntüleri SEM ve enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDS) teknikleriyle incelenerek TiC partiküllerinin dağılımı, kaplama yoğunluğu ve kaplama–altlık ara yüzeyindeki bağlanma kalitesi gözlemlenmiştir. Elde edilen bulgular, TiC katkısının kaplama özelliklerini önemli ölçüde etkilediğini göstermiştir. TiC oranı arttıkça sertlik değerlerinde artış gözlemlenmiş, özellikle %20 TiC takviyeli kaplama en dengeli sonuçları vermiştir. Bu kompozisyonda yüksek sertlik değerleri, homojen partikül dağılımı ve yoğun bir mikroyapı elde edilmiştir. Bununla birlikte, %30 TiC içeren kaplamalarda porozite oranında artış ve lokal kümelenmeler gözlemlenmiş, bu durum kaplamanın homojenliğini ve mekanik bütünlüğünü olumsuz etkilemiştir. Saf 430L paslanmaz çelik kaplamalarda ise daha düşük sertlik değerleri elde edilmiş, ancak bağlanma kalitesi açısından başarılı sonuçlar gözlenmiştir. Sonuç olarak, yüksek basınçlı soğuk sprey yöntemi ile 430L paslanmaz çelik ve TiC takviyeli paslanmaz çelik tozlarının yüzey kaplamalarında etkin bir şekilde kullanılabileceği görülmüştür. Özellikle %20 TiC katkılı kaplamanın, sertlik artışı ile mikroyapısal bütünlük arasında optimum dengeyi sağladığı, en yüksek sertlik ve aşınma direncine ise %30 TiC katkısı ile ulaşıldığı belirlenmiştir. Bu çalışma, soğuk sprey yöntemiyle üretilen TiC takviyeli kaplamaların aşınma direnci, mekanik dayanım ve korozyon direncinin geliştirilmesi amacıyla endüstriyel uygulamalarda kullanılabileceğini göstermektedir.