Al 2024 alaşımının mikro ark oksidasyon yöntemiyle farklı katkı maddeleri ilave edilerek kaplanması, tribolojik özelliklerinin ve korozyon davranışının incelenmesi
Coating of Al 2024 alloy with micro arc oxidation method with additional additives, investigation of tribological properties and corrosion behaviors
Yazar: AYSU KILIÇ
Danışman: PROF. DR. BÜLENT ÖZTÜRK
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Al 2024 alaşımı yüzeyine mikro ark oksidasyon yöntemiyle grafit, h-BN ve ZnO partikülleri eklenerek kaplama işlemi gerçekleştirilmiştir. Kaplama sonrası 
oluşan numunelerin, yüzey özellikleri, tribolojik özellikleri ve korozyon davranışları 
incelenmiştir. Eklenen katkı maddeleri ortalama kaplama kalınlığına etki etmiş ve en yüksek 
ortalama kaplama kalınlığı (334,71 µm) ZAC kodlu numunede bulunmuştur. Kaplanmış
numunelerin yüzey pürüzlükleri artmıştır ve en düşük ortalama yüzey pürüzlülük (Ra=11,79 
µm) değeri ZnO katkılı ZAC kodlu numunede elde edilmiştir. Bütün numunelerin dış 
katmanda γ-Al2O3 ve iç katmanda α-Al2O3 fazı olduğu gözlenmiştir. Farklı ortamlarda 
yapılan aşınma deneyinde, azot ortamı ve deniz suyu ortamında ortalama sürtünme katsayısı 
hava ortamına göre daha düşük çıkmıştır. En düşük ortalama sürtünme katsayısı (0,047 µm)
değeri GAC kodlu numunede meydana gelmiştir. Katkı maddelerinin deniz suyu ortamında 
sürtünme katsayısına etkisi görülmemiştir. En düşük aşınma oranı (4,55x10-3 mm3
/N.m)değeri azot ortamında GAC kodlu numunede tespit edilmiştir. Kaplama işlemlerinin 
korozyon üzerinde etkisi olduğu ve en iyi korozyon direncinin grafit katkılı GAC kodlu numunede gözlenmiştir. GAC kodlu numune için Ecorr ve İcorr değerleri sırasıyla, -709,5 V, 1,73x10-7 A/cm2 olarak bulunmuştur.

Abstract:
In this study, the coating process was carried out by adding graphite, h-BN and ZnO 
particles to the surface of 2024 Al alloy by micro arc oxidation method. The surface 
morphology, tribological properties and corrosion behavior of the samples coated were 
investigated. The added additives influenced the average coating thickness, and the highest 
average coating thickness (334.71 µm) was observed in the sample coded as ZAC. The 
surface roughness of the coated samples increased, and the lowest average surface roughness 
value (Ra=1.79 µm) was obtained in the ZnO doped ZAC coded sample. All samples showed 
the presence of γ-Al2O3 in the inner layer with a uniform structure. In the different
environmental wear experiments, the average coefficient of friction was found to be lower 
in the nitrogen atmosphere and seawater environment compared to the air environment. The 
lowest average coefficient of friction value (0.047 µm) was observed in the sample coded as 
GAC. The effect of additives on the coefficient of friction in the seawater environment was 
not observed. The lowest wear rate value (4.55x10-3 mm3
/N.m) was observed in the sample 
with coded as GAC in nitrogen atmosphere. The coating processes had an effect on 
corrosion, and the best corrosion resistance was observed in the graphite doped GAC coded 
sample. For the GAC coded sample, the Ecorr and Icorr values were determined as -709.5 V, 
1.73x10-7 A/cm2
, respectively.