Sicak dadlirma galvanizleme prosesinde farkli ön yüzey işlemlerin kaplama yapisina etkisinin incelenmesi
Investıgatıon of the effect of dıfferent pre-treatment on coatıng structure ın hot dıp galvanızıng process
- Tez No: 965922
- Danışmanlar: PROF. CEM KAHRUMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 99
Özet
Dünya'da her geçen gün çelik üretimi artmakta ve üretilen çeliklerin geliştirilmesi için çalışmalar hız kazanmaktadır. Çelik malzemeler atmosferik şartlar altında eğer herhangi bir yöntem ile koruma altına alınmadıysa korozyona uğramaya mahkumdur. Korozyona uğrayan çeliklerde zamanla enkesit kaybı meydana gelecek ve yapı hasar görecektir. Bu hasar manevi sonuçların yanında milli servet kaybı da oluşturmaktadır. Birçok korozyondan koruma yöntemi olsa da en yaygın kullanılan yöntem gerek sağladığı ömür garantisiyle gerek maliyetiyle sıcak daldırma galvanizleme yöntemidir. Sıcak daldırma galvanizleme yöntemi, proses uygunluğunu sağlayan çelik malzemenin bir dizi ön yüzey işlemden geçirilmesi ardından ergimiş çinko banyosuna yaklaşık 450°C'de dalınması adımlarından oluşur. Ön yüzey işlem yağ alma, asit ile dekapaj, durulama, flaks çözeltisine daldırma ve kurutma adımlarını içermektedir. Bu tez çalışmasında, sıcak daldırma galvanizleme prosesi öncesinde uygulanan farklı ön yüzey işlemlerin galvaniz kaplama kalitesi üzerine etkileri incelenmiştir. St52 çeliği üzerine uygulanan kaplamalarda, kimyasal yüzey hazırlama yöntemi olarak asit ile dağlama ve mekanik işlem olarak farklı yüzey kalitesinde çelik bilya (SA 2,5 ve SA3) ve cam küre ile kumlama yöntemleri kullanılmıştır. Her bir ön işlem sonrası yüzey morfolojisi SEM ve mikroyapı analizleriyle incelenmiş, yüzey pürüzlülüğü (Ra), temas açısı (), yüzey enerjisi (), kalıntı gerilim, kaplama kalınlığı ve korozyon dayanımı parametreleri deneysel olarak değerlendirilmiştir. Yüzey pürüzlülüğü ölçümleri, çelik bilya ile kumlananın en yüksek Ra değerlerini (15,9 µm) sağladığını, buna karşın en düşük temas açısı (49,5) ile yüksek ıslatılabilirlik sunduğunu göstermiştir. Wu, Owens-Wendt ve Zisman gibi farklı modellerle hesaplanan yüzey enerjisi sonuçları, düşük temas açısına sahip yüzeylerin yüksek değerleri ile uyumlu olduğunu göstermektedir. Bu bulgular, Wenzel ve Young-Dupre modelleri çerçevesinde teorik olarak da desteklenmiştir. Kaplama kalınlığı, özellikle pürüzlülük ve yüzey enerjisi yüksek numunelerde maksimum değerlere ulaşmış; örneğin SA3 yüzey kalitesinde çelik bilya ile işlem gören numunede 109,2 µm'ye ulaşmıştır. Kalıntı gerilim ölçümleri, özellikle cam küre ile yapılan işlemin yüzeyde daha yüksek gerilme (-380 MPa) oluşturduğunu ortaya koymuş, bu durumun kaplama tutunmasını olumlu etkilediği değerlendirilmiştir. Korozyon testleri (Tafel eğrileri) sonucunda, en düşük korozyon akımı ve en yüksek potansiyel değeri SA3 çelik bilya işlemi uygulanan numunede elde edilmiştir. Bu sonuç, ön yüzey işleminin korozyon direnci üzerinde belirleyici rol oynadığını kanıtlamaktadır. Sonuç olarak, bu tez çalışmasında farklı ön yüzey işlemlerinin kaplama yapısına etkisini hem mikroyapısal hem de elektrokimyasal düzeyde incelemiş ve optimum yüzey hazırlama koşullarının galvaniz kaplama kalitesi ve dayanımı üzerindeki etkisini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Steel production is increasing every day in the world and studies are gaining momentum to improve the steels produced. Steel materials are doomed to corrode under atmospheric conditions if they are not protected by any method. In corroded steels, cross-section loss will occur over time and the structure will be damaged. This damage creates a loss of national wealth as well as moral consequences. Although there are various corrosion protection methods, the most widely used method is the hot dip galvanizing method, both for its life guarantee and its cost. The hot dip galvanizing method consists of the steps of immersing the steel material, which ensures process suitability, in a molten zinc bath at approximately 450°C after a series of preliminary surface treatments. The preliminary surface treatment includes degreasing, pickling with acid, rinsing, immersion in flux solution and drying. In this thesis, the effect of various preparation methods on the quality of hot-dip galvanized coatings were investigated. Surface treatment prior to coating included chemical acid pickling and mechanical blasting using different abrasives such as steel shot (SA 2.5 and SA 3) and glass beads applied to St52 grade steel. Following these process, surface morphology was analyzed via SEM and metallographic techniques, and experimental data were collected for surface roughness (Ra), contact angle(), surface energy (), residual stress, coating thickness and corrosion resistance. Surface roughness tests showed that steel shot blasting provided the highest Ra values (15.9 µm) and the lowest contact angle (49.5 ), indicating improved wettability. Surface energy results, calculated using models such as Wu, Owens-Wendt and Zisman, confirmed the correlation between low contact angles and high values. These findings were also theoretically supported by the Wenzel and Young-Dupre models. Coating thickness reached its maximum in the most roughened and energy-rich surfaces, with up to 109.2 µm observed on SA3 steel on glass bead-treated surfaces (-380 MPa), which was interpreted to enhance coating adherence. Corrosion testing (Tafel curves) showed the lowest corrosion current and highest potential on samples prepared with SA3 steel shot blasting, confirming that surface treatment has a significant impact on corrosion behaviour. In conclusion, this thesis demonstrates the influence of surface pretreatment on coating structure through both microstructural and electrochemical evaluation and emphasizes the importance of optimized surface conditions for high quality and durable galvanization.
Benzer Tezler
- Effect of diffusion annealing on the surface properties of hot dip aluminized Inconel 718 superalloy
Sıcak daldırma yöntemiyle alüminyum kaplanmış Inconel 718 süperalaşımının yüzey özelliklerine difüzyon tavlamasının etkisi
BURÇ GÜLEÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN
- Defects of hot rolled and cold rolled flat steels due to hot dip galvanizing process and their prevention methods
Sıcak ve soğuk haddelenmiş çelik saclarda sıcak daldırma yöntemi ile galvanizleme işlemi sonucu gözlemlenen hatalar ve bu hataların giderilme yöntemleri
GİZEM EDA VAROL
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT ERCAN AÇMA
DR. D. ALİ YAŞACAN
- Hidrojen ile redüksiyona uygun akışkan yatak tasarımı ve çelik dekapaj atıklarından metalik demir üretimi
Fluidized bed design suitable for reduction with hydrogen and metallic iron production from steel pickling waste
ARİF OĞUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERVET İBRAHİM TİMUR
- Alüminyum alaşımları ile kaplanan yapı çeliklerinin korozyon davranışlarının incelenmesi
Investigation of corrosion behavior of structural steels coated with aluminum alloys
FURKAN KALAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KADRİ VEFA EZİRMİK
- A Comparison of the characteristics of galfan and conventional galvanized coatings
Başlık çevirisi yok
İ.TANJU TEKELİOĞLU