WE43 magnezyum alaşımına soğuk sprey kaplama yapılarak aşınma ve korozyon dayanımının geliştirilmesi
Improvement of wear and corrosion resistance by cold spray coating on W43 magnesium alloy
- Tez No: 705880
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜLYA DURMUŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Manisa Celal Bayar Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
Magnezyum ve alaşımları düşük yoğunluklarından dolayı hafif metaller sınıfında yer alır ve yüksek özgül mukavemetleri nedeni ile birçok uygulamada tercih edilirler. Biyomalzeme uygulamalarında, yapısal uygulamalarda, otomotiv ve havacılık uygulamalarında kullanımları mevcuttur. Fakat, magnezyum alaşımlarının aşınma ve korozyon dayanımları bazı uygulamalar için yetersiz kalmakta ve geliştirilmesi gerekmektedir. Klor ve flor iyonlarını, yüksek iyon konsantrasyonlarında içeren ortamlarda magnezyum ve alaşımları çözünmekte ve mekanik bütünlüklerini koruyamamaktadır. Yapılan tez çalışması kapsamında S330 çelik bilyeler kullanılarak kumlanmış ve zımparalama işlemi ile pürüzlendirilmiş iki farklı WE43 Mg alaşım yüzey parametresi kullanılarak, Ni ve Al2O3 içeren K-32 ve Zn, Ni ve Al2O3 içeren K-714 kodlu tozlar kullanılarak soğuk sprey kaplamalar gerçekleştirilmiştir. Kaplamaların yapımı için kullanılan tozlar, 400, 500 ve 600 °C olacak şekilde üç farklı sıcaklık parametresi kullanılarak alaşım yüzeylerine püskürtülmüştür. Kaplanmış numunelerin yüzey ve kesit morfolojileri değerlendirilmiş, mekanik özellikleri incelenmiştir. Uygulanan kaplamalar aşınma ve korozyon dayanımları bakımından kendi arasında, kaplanmamış WE43'le ve literatürdeki çalışmalarla karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda homojen şekilde yüzeyde biriktirilen, kaplama kalınlıkları K-32 kullanılarak kaplanan numunelerde 6,83 µm ile 11,1 µm aralığında elde edilmiştir. K-714 kullanılarak kaplanan numunelerde ise en düşük kaplama kalınlığı 34,73 µm ve en yüksek elde edilen kaplama kalınlığı 87,7 µm olarak ölçülmüştür. Kumlama işlemi yüzey pürüzlülüklerini ve kaplama kalınlıklarını arttırmış ve kullanılan gaz sıcaklığının yükselmesi biriktirme verimini arttırmıştır. Sıcaklığın artması ile kolaylaşan deformasyon sayesinde parçacıklar altlık yüzeyine ve birbirlerine daha kolay tutunmuş, saçılmalar azalmış ve kaplama kalınlığı artmıştır. Birikme veriminin en yüksek olduğu 600 °C sıcaklıklarda kaplama işlemi uygulanan numunelerde aşınma ve korozyon dayanımları en iyi numuneler olarak belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Magnesium and its alloys are classified as light metals due to their low densities and are preferred in a lot of applications thanks to their high specific strengths. It is used in biomaterial applications, structural applications, automotive and aerospace applications. However, the wear and corrosion resistance of these alloys is insufficient for some applications and needs to be improved. In environments containing chlorine and fluorine ions at high ion concentrations, magnesium and its alloys dissolve and cannot maintain their mechanical integrity. Within the scope of the thesis study, cold spray coatings were carried out using two different WE43 Mg alloy surface parameters, which were sandblasted using S330 steel balls and roughened by sanding, using K-32 powders containing Ni and Al2O3, and K-714 coded powders containing Zn, Ni, and Al2O3. The powders used for the construction of the coatings were sprayed onto the alloy surfaces using three different temperature parameters, 400, 500, and 600 °C. The surface and cross-section morphologies of the coated samples were evaluated, and their mechanical properties were examined. The applied coatings were compared among themselves in terms of wear and corrosion resistance, with uncoated WE43 and with the studies in the literature. As a result of the study, the coating thicknesses were obtained in the range of 6.83 µm and 11.1 µm for the samples, which were homogeneously deposited on the surface and coated using K-32. In the samples coated with K-714, the lowest coating thickness was measured as 34.73 µm and the highest obtained coating thickness was 87.7 µm. The sandblasting process increased the surface roughness and coating thickness, and the increase in the used gas temperature increased the deposition efficiency. Thanks to the deformation facilitated by the increase in temperature, the particles adhered to the substrate surface and each other more easily, the scattering decreased and the coating thickness increased. The wear and corrosion resistance of the samples, which were coated at 600 °C temperatures, where the deposition efficiency is the highest, were determined as the best samples.
Benzer Tezler
- Wear behaviour of multilayer coated WE43 magnesium alloy
Çok katmanlı kaplanmış WE43 magnezyum alaşımının aşınma davranışı
MERTCAN KABA
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
PROF. DR. UĞUR MALAYOĞLU
- WE43 Mg matrisli nanopartikül B4C katkılı kompozit malzemelerin toz metalürjisi yöntemiyle üretimi ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of WE43 Mg matrix B4C nanoparticles reinforced with production method by powder metallurgy and mechanical properties of composite materials
UFUK TAŞCI
Doktora
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiGazi ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT BOSTAN
- Farklı alaşım elementi ilaveli WE43 magnezyum alaşımlarının döküm ve ekstrüzyon sonrası mikroyapı, mekanik ve korozyon özelliklerinin incelenmesi
Investigation of microstructure, mechanical and corrosion properties of the as-cast and as-extruded we series of the magnesium alloys containing different alloying elements
YASİN SUBAŞI
Doktora
Türkçe
2020
Metalurji MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUNUS TÜREN
- The effect of aging on mechanical properties and corrosion resistance of WE43 magnesium alloy
Yaşlandırmanın WE43 magnezyum alaşımının mekanik özelliklerine ve korozyon direncine etkisi
NAZLI SILA BÜYÜKATAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Metalurji MühendisliğiÇankaya ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZİYA ESEN
DR. ÖZGÜR DUYGULU
- Döküm ve ekstrüzyon sonrası yaşlandırılmış Ca, Sr, Sn ve Zn katkılı Mg-Y-Nd (WE43) alaşımlarının tribolojik ve korozif özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the tribologic and corrosive properties of Ca, Sr, Sn and Zn additived Mg-Y-Nd (WE43) alloys aged after casting and extrusion
ESMA KESKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUNUS TÜREN