PEO ve PVD yöntemi ile büyütülen katı yağlayıcı kaplamaların tribolojik ve tribokorozyon davranışlarının araştırılması
Investigation of tribological and tribokorosion behavior of solid lubricant coatings growed with PEO and PVD methods
- Tez No: 698151
- Danışmanlar: PROF. DR. YAŞAR TOTİK, DOÇ. DR. EBRU EMİNE ŞÜKÜROĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: PEO, PVD, Katı yağlayıcı, Hafif Alaşımlar, Aşınma, Korozyon ve Tribokorozyon
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Enerji kaybını ve yüzey problemlerinin sebep olduğu hasarların etkisini azaltmak için son zamanlarda malzemelere yeni özellikler katma veya özellikleri geliştirmeye yönelik çalışmalar önem kazanmıştır. Hafif alaşımların özellikle aşırı yük ve agresif ortamlarda aşınma, korozyon ve tribokorozyon gibi davranışlarının yetersiz olması, bu alaşımların yüzey özelliklerinin iyileştirilmesi ihtiyacını ortaya çıkarmıştır. Bu çalışmamızda AA2014 ve Cp-Ti alaşımlarının mekanik, tribolojik ve tribokorozyon davranışlarının iyileştirilmesi amacıyla, plazma elektrolitik oksidasyon (PEO) ve Fiziksel Buhar Biriktirme (PVD) yöntemleri ile malzemeler kaplanmıştır. Yöntem: PEO ve PVD yöntemleri kullanılarak AA2014 ve Cp-Ti üzerine Al2O3/MoS2 ve TiO2/MoS2 ve MoS2-Ti kompozit kaplamalar büyütülmüştür. Farklı parametrelerde ve kaplama yöntemleri ile büyütülen nanokompozit kaplamaların, yapısal, mekanik, tribolojik, korozyon ve tribokorozyon davranışları XRD, SEM, çizik testi, pin-on-disk aşınma, elektrokimyasal korozyon ve tribokorozyon testleri kullanılarak analiz edilmiştir. Bulgular: PEO ile büyütülen Al2O3/MoS2 ve TiO2/MoS2 kaplamalarda en yüksek kritik yük (Lc) değerleri sırasıyla 14 N ve 32 N ve PVD ile büyütülen MoS2-Ti kaplamaların, 10N ve 27N olarak elde edilmiştir. PEO ile büyütülen kaplamaların sürtünme katsayısı değerleri 0,117-0,453 arasında değişirken, PVD ile yapılan kaplamalarında sırasıyla 0,086-0,147 aralığında elde edilmiştir. En düşük korozyon akım yoğunlukları PEO kaplamalarda 25.10-9 A/cm2, 55.10-9 A/cm2 ve PVD kaplamalarda ise 119.10-5 A/cm2, 102.10-8 A/cm2 olarak elde edilmiştir. Büyütülen nanokompozit kaplamaların, açık devre potansiyel (OCP) değerleri yaklaşık olarak sırasıyla -0,29 V, -0,34 V, -0,43 V ve -0,22 V olarak belirlenmiştir. Sonuç: PEO ve PVD yöntemleriyle büyütülen kaplamaların, yapısal, mekanik, korozyon, aşınma ve tribokorozyon davranışları üzerinde etkili olduğu ve bu davranışları önemli derecede iyileştirdiği gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Purpose: As to reduce the energy loss or the effects of damages caused by surface problems, study for adding new properties to materials or improving properties has been recently significant. The insufficient manner of light alloys like abrasion, korosion and tribokorosion especially in high-load and aggressive environments, has revealed the need to improve the surface properties of these alloys. In this study, base materials were coated with plasma electrolytic oxidation (PEO) and Physical Vapor Deposition (PVD) methods in order to improve the mechanical, tribological and tribokorosion manner of AA2014 and Cp-Ti alloys. Method: By using PEO and PVD methods, Al2O3/MoS2, TiO2/MoS2 and MoS2-Ti composite coatings were coated on AA2014 and Cp-Ti. Structural, mechanical, tribological, korosion and tribokorosion manners of nano-composite coatings which were developed by different coating parameters and methods, were analysed by using XRD, SEM, scratch test, pin-on-disc wear test, electrochemical korosion and tribokorosion. Method: The highest critical load (Lc) values of Al2O3/MoS2 and TiO2/MoS2 coatings developed by PEO, were obtained as 14 N and 32 N, and 10 N and 27 N for MoS2-Ti coatings developed by PVD, respectively. While the friction coefficient values of the coatings developed by PEO varied between 0.117 and 0.453, they were obtained in the range of 0.086-0.147, respectively, for the coatings made of PVD. Korosion current densities were obtained as -25.10-9 A/cm2, 55.10-9 A/cm2 for PEO coatings and -119.10-5 A/cm2, 102.10-8 A/cm2 for PVD coatings. The open circuit potential (OCP) values of the developed nano-composite coatings were determined as approximately -0.29 V, -0.34 V, -0.43 V and -0.22 V, respectively. Findings: It was observed that coatings developed by PEO and PVD methods, were effective in structural, mechanical, korosion, abrasion and tribo-korosion manners as the coatings improved the manners significantly. Results: PEO, PVD, Solid lubricant, MoS2, AA2014, Cp-Ti, Wear, Korosion, Tribological and Tribokorosion Properties
Benzer Tezler
- Bilyeli dövme ve dubleks kaplama işlemi uygulanmış Al7075 alaşımının yapısal, mekanik ve yüzey özelliklerinin incelenmesi
Investigation of structural, mechanical and surface properties of shot peening and duplex surface coating processed Al7075 alloy
BEHZAD GHASEMİ PARVİN
Doktora
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAŞAR TOTİK
- Diğer metallerle karşılaştırmalı olarak piritin (FeS2) korozyon davranışı üzerinde bazı maddelerin etkisi
Investigation of the corrosion behaviour of pyrite by comparison with other metals
ESMA SEZER
- PEO ve EPD yöntemleri ile CP-titanyum üzerine TiO2/HA hibrit kaplamasının büyütülmesi ve biyoaktivite karakterizasyonu
TiO2/HA hyri̇d coati̇ng growth on CP-titanium along with PEO and EPD methods, and bioactivitiy characteri̇zation
SUEYLA TİKİCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERSİN ARSLAN
- Peo yöntemi ile AA2014 alaşımı üzerine h-BN/Al2o3 nanokompozit kaplamaların büyütülmesi; yapısal ve tribolojik özelliklerinin karakterizasyonu
Deposition of nanocomposite h-BN/Al2o3 coatings on AA2014 alloys by peo process; characterisation of structural and tribological properties
TAHA ÇAĞRI ŞENOCAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Metalurji MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERSİN ARSLAN
- Peo ve daldırma kaplama(dip coating) ile dubleks kaplanmış Cp-titanyumun korozyon davranışının incelenmesi
The investiagtion of corrosion behaviour of dublex coating on Cp-titanium by using combined plasma electrolytic oxidation and sol-gel dip coating methods
NESLİHAN BAŞTEPE
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAŞAR TOTİK