HVOF yöntemiyle nikel süper alaşım malzemesine kaplanan kobalt bazlı alaşım tozunun mekanik özelliklere olan etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of cobalt-based alloy powder coated on nickel superalloy by HVOF method on mechanical properties
Yazar: METEHAN TUNA
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA ÇİĞDEM
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Malzeme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Bu tez çalışmasında Sulzer Metco Diamalloy 3001(Kobalt bazlı Molibden-Krom-Silikon) alaşımının farklı kalınlıklarda HVOF (Yüksek Hızlı Oksi-Yakıt) yöntemi ile Inconel 718 süper alaşım malzemesine kaplanması sonucunda ana malzeme üzerindeki mekanik ve metalografik karakterlerin değişimine olan etkisi incelenmiştir. Deney sırasında HVOF yöntemi ile Inconel 718 malzemesinin üzerine 265 ~ μm, 285 ~ μm ve 320 ~ μm kalınlıkta kaplanan numuneler ışık mikroskobu ve SEM cihazlarında görüntülenmiş, mekanik testleri yapılmış ve mikro yapıları incelenerek birbirleriyle kıyaslanmıştır. Sonuç olarak en ince kaplama kalınlığına sahip numunelerin çekme test sonuçları diğer numunelerden daha yüksek sonuçlanmıştır. Kaplama kalınlığı artışına bağlı olarak mikro ve makro sertlik testleri için 320 ~ μm kalınlıkta kaplanan numuneler en yüksek sertlik değerlerini göstermiştir. Adezyon çizik testlerinde de 320 ~ μm ve 285 ~ μm kalınlıkta kaplanan numunelerde aşınmalar birbirlerine yakın ve 265 ~ μm kaplanan numunelerden çok daha az aşınma göstermiştir. Son olarak korozyon testlerinde 320 ~ μm ve 285 ~ μm kalınlıkta kaplanan numunelerde korozyon oluşumları 265 ~ μm kaplanan numunelere göre çok daha az sayıda oluşum göstermiştir. SEM ve ışık mikroskobu incelemelerinde ise 265 ~ μm kaplanan numunelerin üst katmanlarında ergimemiş parçacıkların diğer numunelere göre daha fazla görüldüğü gözlemlenmiştir. Porozite ve oksit oluşumları ise en fazla 285 ~ μm kalınlıkta kaplanan numunelerde görülmüştür. 285 ~ μm kalınlıkta kaplanan numunelerde ise üst katmanlarda delaminasyonlar gözlemlenmiştir. Sonuç olarak kaplama kalınlığının artışına bağlı olarak çekme testi dışında yapılan mikro sertlik, makro sertlik, adezyon çizik testi ve korozyon testleri daha başarılı sonuçlanmışken, kaplama kalınlığının azalmaya başlamasındaki tek avantaj çekme testlerinin daha başarılı tamamlanmasına yol açmıştır.

Abstract:
In this thesis, the effect of Sulzer Metco Diamalloy 3001 (Cobalt-based Molybdenum-Chromium-Silicon Alloy) in different thicknesses on the change of mechanical and metallographic characters on the base material as a result of coating with HVOF (High Velocity Oxy-Fuel) method on Inconel 718 superalloy will be examined. During the experiment, the samples coated on Inconel 718 material with the HVOF method in thicknesses of 265 ~ μm, 285 ~ μm and 320 ~ μm were viewed with light microscope and SEM devices, mechanical tests were performed and their microstructures were examined and compared with each other. As a result, the tensile test results of the samples with the thinnest coating thickness were higher than the other samples. Depending on the increase in coating thickness, samples coated with a thickness of 320 ~ μm showed the highest hardness values for micro and macro hardness tests. In adhesion scratch tests, the wear on the samples coated with 320 ~ μm and 285 ~ μm thickness was similar to each other and much less wear than the samples coated with 265 ~ μm. Finally, in corrosion tests, corrosion formations in the samples coated with 320 ~ μm and 285 ~ μm thickness showed much less occurrence than in the samples coated with 265 ~ μm. In SEM and light microscope examinations, it was observed that unmelted particles were seen more in the upper layers of the samples coated at 265 ~ μm than in the other samples. Porosity and oxide formations were mostly observed in samples coated with a thickness of 285 ~ μm. Delaminations were observed in the upper layers of the samples coated with a thickness of 285 ~ μm. As a result, while the micro hardness, macro hardness, adhesion scratch test and corrosion tests performed other than the tensile test were more successful due to the increase in the coating thickness, the only advantage of the decrease in the coating thickness led to the more successful completion of the tensile tests.