AZ91D magnezyum alaşımlarına Ni-B esaslı kaplamaların uygulanması ve özelliklerinin incelenmesi
Application of Ni-B based coating on AZ91Dmagnesium alloy and examination of itscharacteristics
Yazar: KUBRA UÇAR
Danışman: PROF. DR. UĞUR ŞEN
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Magnezyum alaşımları hafif ve mukavemetli olmaları sebebiyle son yıllarda tercih
gören alaşımlardan biridir. Ancak korozyon ve oksidasyon dirençleri oldukça düşük
alaşımlardır. Bu sebeple son yıllarda Magnezyum alaşımlarının yüzey
performanslarını artırmak için çok sayıda çalışma yapılmaktadır.
Bu çalışma kapsamında, AZ91D Magnezyum alaşımı üzerine çift katmanlı Ni-P/Ni-B
kaplamaların elektrokimyasal olarak kaplanabilirliği ve özelliklerinin araştırılması
planlanmıştır. Magnezyum alaşımları korozyon dayanımı düşük bir malzeme
olduğundan dolayı, akımsız kaplama sırasında oluşan galvanik etki ile korozyon
özelliklerini kötü anlamda etkilemekte ve kaplama sürecini zorlaştırmaktadır. Bu
sebeple çalışmada AZ91D magnezyum alaşımı üzerine kaplama gerçekleştirilmeden
önce ilk olarak T6 ısıl işlemi uygulanmaktadır. Isıl işlem prosesi çözeltiye alma ve
yaşlandırma işlemi şeklinde iki aşamada gerçekleştirilmektedir. Çalışma kapsamında
AZ91D Magnezyum alaşımının hem döküm hali, hem de T6 ısıl işlemi görmüş hali
olarak iki katmanlı Ni-P/Ni-B kaplama iki aşamada üretilmiştir. Her iki kaplama
türünün AZ91D Magnezyum alaşımı üzerindeki etkileri farklı olduğundan, kaplama
işlemi iki ayrı banyo kullanılarak üretilmiştir. Hazırlanan bu banyoların zaman ve
sıcaklık parametreleri değiştirilerek kaplamanın özelliklerine etkileri incelenmiştir.
Kaplama sonrası, malzeme yüzeyleri taramalı elektron mikroskobunda incelenmiş ve
EDS analizi alınarak, kaplama üzerindeki kimyasal bileşim tespit edilmiştir. İki altlık
türü üzerine de gerçekleştirilen iki katmanlı Ni-P/Ni-B kaplamaların ayrı ayrı
karşılaştırılmalı olarak sertlik, aşınma, korozyon dirençleri ve yüzey pürüzlülüğü
ölçümleri araştırılmıştır. Korozyon deneyi sonucunda AZ91D alaşımına göre daha
üstün koruma sağlayan kaplamalar kendi içlerinde mukayese edilmiştir. Diğer
karakterizasyon çalışmaları sonucunda ise, kaplamalar içerisinde en iyi aşınma
direncini, en düşük yüzey pürüzlülük değerini, en yüksek sertlik ve en homojen yapıyı
sergileyen kaplama parametreleri tespit edilmiştir.

Abstract:
Magnesium alloys are one of the most preferred alloys in recent years due to their light
and strength. However, corrosion and oxidation resistance are very low alloys.
Therefore, in recent years, many studies have been carried out to increase the surface
performance of the magnesium alloys.
In this study, it is planned to investigate the electrochemical coating and properties of
double layer Ni-P/Ni-B coatings on AZ91D Magnesium alloy. Magnesium alloys with
a low corrosion resistance material. Because of their galvanic effect during the
electroless coating, it affects the corrosion properties badly and makes the coating
process difficult. For this reason, T6 heat treatment is applied firstly before the
coatings on AZ91D magnesium alloys. The heat treatment process is carried out in
two stages as the solute solution and aging process. Dublex Ni-P/Ni-B coating was
produced in two stages as cast and T6 heat-treated AZ91D Magnesium alloy. Since
the effects of both coating types on the AZ91D Magnesium alloy are different, the
coating process is produced using two separate bathrooms. The time and temperature
parameters of the prepared baths were changed and their effects on the properties of
the coatings were investigated.
After plating, coating surfaces were examined by scanning electron microscope (SEM)
and the chemical composition of the coating layer was determined by Energy
Dispersive Spectrometry (EDS) analysis. A comparison of duplex Ni-P/Ni-B coatings,
which were performed on two types of substrates, were investigated for hardness,
wear, corrosion resistance and surface roughness measurements. As a result of the
corrosion test, the coatings which have superior protection compared to the AZ91D
alloy have been compared within themselves. Other characterization studies showed
that the coating parameters that exhibit the best wear resistance, the lowest surface
roughness value, the highest hardness and the most homogeneous structure in the
coatings were determined.