Mikro ark oksidasyon yöntemi ile kaplanmış alüminyum alaşımının aşınma davranışının incelenmesi
Investigation of wear behaviour of aluminum alloy coated with micro arc oxidation method
Yazar: MEHMET ERBİL ÖZCAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. LATİF ÖZLER
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Anodik oksidasyon = Anodic oxidation ; Yüzey kaplama = Surface coating

Özet:
Mikro ark oksidasyon yöntemi ile kaplama, bir elektrolit içerisine daldırılan altlık malzemenin elektrokimyasal reaksiyonların etkisi ile oluşan plazma boşalmaları sayesinde yüzeyin sert, aşınmaya ve korozyona karşı dirençli bir tabaka ile kaplanması işlemidir.
Bu çalışmada alüminyum(Al7075) altlık malzeme üzerine mikro ark oksidasyon (MAO) yöntemiyle iki aşamalı kaplama işlemi yapılmıştır. Birinci aşamada potasyum hidroksit(KOH), sodyum alüminat(NaAlO2) ve sodyum fosfat(Na3PO4) solüsyonu karışımı ile alüminyum oksit(Al2O3) kaplanmıştır. İkinci aşamada ise aynı solüsyon içerisine 0,8 gr/lt miktarında Ti tozu ilaveli edilerek kaplama işlemi yapılmıştır. Her iki kaplama türü için 100-350 Hz frekans, 450-500-550V voltaj ve 10-20-30 dak. işlem süreleri(kaplama süresi) değerleri kullanılmıştır. Kaplama işlemler sonucunda önce deney parametrelerinin(voltaj, frekans ve işlem süresi) ve Ti ilavesinin yüzey pürüzlülüğüne etkisini incelemek amacıyla ölçümler yapılmıştır. Daha sonra kaplanan numuneler blok halka(block-on-disk) deney cihazında aşınma testlerine tabi tutulmuştur. Bu incelemeler sonucunda voltaj, frekans ve işlem süresinin artmasıyla beraber yüzey pürüzlülüğünün arttığı, bu artışın en fazla voltaj değerinde meydana geldiği görülmüştür. Ti ilavesinin kaplamanın kalınlığını Ti ilavesiz kaplamaya göre daha fazla artırdığı, aynı şekilde yüzey pürüzlülüğünü de arttırdığı belirlenmiştir. Kaplama parametrelerinin aşınmaya etkisi incelendiğinde ise; voltaj, frekans ve işlem süresinin artmasıyla aşınma miktarının azaldığı, Ti ilaveli kaplamalarda aşınmanın daha az olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
Micro arc oxidation method is the process of coating with hard, abrasion and corrosion resistant surface by immersing the substrate in an electrolytic liquid by effect of electrochemical reaction through the plazma discharge.
In this study, two-step coating is applied on aluminum(Al7075) by micro arc oxidation method.  In the first step, the samples are coated aluminum oxide in the solution of potassium hidroxide, sodium aluminate and sodium phosphate. In the second step, coating is performed by adding 0,8 gr/lt Ti particules in the same solution. For both solutions, the frequence, voltage and processing time varied as 100-350 Hz, 450-550V, 10-30 min, respectively. After the coating process, measurements are carried out for analyzing the impact of experimental parameters(voltage,frequence and processing time) and Ti addition. Afterwards wear tests are applied on coated samples on block-on-disc abrassion test unit. As a result of this review, it has been seen that, surface roughness increases with increasing voltage, frequence and processing time and the maximum increasing occures in voltage parameters. Coating thicknesses are affected by the addition of Ti particules. Ti added coatings are thicker and rougher than non additive samples. When considering the effects of coating wear parameters, the amount of wear decreases with the increasing of voltage, frequence and processing time and the wear is found to be less in the Ti-addited coatings.