Al2024 alaşımı üzerine MAO yöntemiyle büyütülmüş B4C ve TiO2 ilaveli kompozit kaplamalarının yapısal ve adhezyon özelliklerinin araştırılması
The investigation of structural and adhesion properties of B4C and TiO2 doped composite coatings grown on Al2024 alloy by MAO method
Yazar: SEDA ORHAN
Danışman: PROF. DR. EBRU EMİNE ŞÜKÜROĞLU
Gümüşhane Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Alüminyum alaşımları = Aluminum alloys ; Makine mühendisliği = Mechanical engineering ; Yüzey kaplama = Surface coating

Özet:
Saf alüminyum ve alaşımları yüksek özgül mukavemet ve düşük yoğunluk gibi özellikleri sebebi ile otomotiv, havacılık ve uzay sanayi, denizcilik uygulamaları ve spor ekipmanları gibi alanlarda kullanılan mühendislik malzemeleridir. Buna karşılık, agresif ortamlardaki zayıf korozyon ve aşınma özellikleri bu alaşımlarının spesifik alanlarda kullanımını kısıtlamaktadır. Bu çalışmada da alüminyum alaşımlarının yüzey özelliklerinin geliştirilmesi amaçlanmış ve yüzey iyileştirme tekniği olan MAO yöntemi kullanılmıştır. MAO yöntemi elektrokimyasal bir yüzey iyileştirme ve/veya geliştirme tekniğidir. Bu yöntem ile altlık malzemeye kıyasla aşınma ve korozyon direnci yüksek kaplamalar elde edilmektedir. Literatürde, Al 2024 alaşımı üzerine büyütülmüş kaplamalara yönelik çalışmalarda, B_4C ve TiO_2 ilavesi ile büyütülen kompozit kaplamaların yapısal ve adhezyon özellikleri üzerinde etkisine yönelik çalışmaların sınırlı olduğu görülmüştür. Bu bağlamda, B_4C ve TiO_2 ilavesi ile büyütülen kompozit kaplamaların, mikro yapısı, faz yapısı ve kimyasal kompozisyonu sırasıyla, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), X Işın Difraksiyon (XRD), Enerji Dağılımı X ışını Spektroskopi (EDS) ile tespit edilecektir. Söz konusu kaplamaların altlık malzeme ile olan adhezyon özelliği de Scratch Test cihazıyla tespit edilecektir. Bu bağlamda, oluşturulan temel elektrolit içerisine katılan iki farklı katkı maddesinin kaplamanın yapısal ve adhezyon özellikleri üzerindeki etkisi incelenerek, altlık malzeme yüzeyinde oluşturulan kompozit kaplamalar arasında ilişki kurulması amaçlanmıştır.

Abstract:
Pure aluminum and its alloys are engineering materials used in fields such as automotive, aerospace industry, marine applications and sports equipment due to their properties such as high specific strength and low density. On the other hand, the poor corrosion and wear properties in aggressive environments restrict the use of these alloys in specific areas. In this study, it was aimed to improve the surface properties of aluminum alloys and the MAO method, which is a surface improvement technique, was used. The MAO method is an electrochemical surface improvement and/or enhancement technique. With this method, coatings with high wear and corrosion resistance are obtained compared to the substrate material. In the literature, in studies on enlarged coatings on Al 2024 alloy, it has been observed that studies on the effect of composite coatings enlarged by the addition of B_4C, and TiO_2 on structural and adhesion properties are limited. In this context, the microstructure, phase structure and chemical composition of the composite coatings enlarged by the addition of B_4C and TiO_2will be determined by Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray Diffraction (XRD), Energy Distribution X-ray Spectroscopy (EDS), respectively. The adhesion property of these coatings with the substrate material will also be determined by the Scratch Tester. In this context, by examining the effect of two different additives participating in the basic electrolyte created on the structural and adhesion properties of the coating, it was aimed to establish a relationship between the composite Decking formed on the substrate material surface.