Mikro ark oksidasyon (MAO) yöntemi ile kaplanmış AZ91 magnezyum alaşımının korozyon davranışının araştırılması
The investigation of corrosion behavior of AZ91 magnesium coated with micro arc oxidation (MAO) method
Yazar: MUHAMMET YÜCE
Danışman: PROF. DR. MEHMET GAVGALI
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Magnezyum ve alaşımları sahip oldukları yüksek mukavemet ve oldukça düşük ağırlıkları nedeniyle havacılık sanayisi başta olmak üzere, otomotiv sanayi, savunma sanayi ve biyomedikal gibi alanlarda kullanılmaktadır. Ancak kimyasal reaktifliğinden dolayı agresif ortamlarda korozyona karşı düşük direnç sergilemektedirler. Magnezyum alaşımlarının bu özelliğinin geliştirilmesi amacıyla yüzey iyileştirme çalışmaları yapılmaktadır.
Bu çalışmada son yıllarda kullanımı gittikçe artan Mikro ark oksidasyon (MAO) yöntemi kullanılarak Magnezyum AZ91 alaşımı kaplanmıştır. Kaplama süreci sonrasında, darbe süresinin (duty time) ve işlem süresinin kaplamanın yüzey morfolojisi, korozyon direnci ve faz yapısı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Kaplamaların mikro yapısını ve kalınlık değerlerini incelemek için tarayıcı elektron mikroskobu (SEM) kullanılmıştır, bunun yanı sıra kaplama faz yapısını incelemek için X-ray kırınımı (XRD) kullanılmıştır. Korozyon deneyleri %3,5 NaCl çözeltisi içerisinde Versastat3 Potansiyostat test cihazı kullanılarak gerçekleştirildi. Potansiyodinamik polarizasyon testleri korozyon analizi için kullanılmıştır.
Sonuç olarak; Darbe süresinin kaplamanın faz yapısı üzerindeki etkileri işlem süresinin artmasıyla ortaya çıkmıştır. Darbe süresinin artması kaplamanın yüzey morfolojisinde büyük gözeneklerin ve çatlakların oluşmasına neden olmuş ve bu durum aynı zamanda kaplamanın korozyon direncinin düşmesine sebep olmuştur. İşlem süresinin artması korozyon direncini geliştirmiştir. En iyi korozyon direnci 50 µs darbe süresinde ve 15 dakika işlem süresine sahip R4 kaplamasında gözlemlenmiştir.

Abstract:
Magnesium and its alloys are used in the fields such as biomedicine, automobile industry, defense industry and mainly in the aviation industry by the reason of having high strength and extremely low weight. However, it demonstrates low resistance to corrosion in aggressive environments because of chemical reactivity. Therefore the surface treatment is performed by the aim of improving this property of magnesium alloys.
In this study, AZ91 magnesium alloy is coated by the using of micro-arc oxidation (MAO) method which has recently increased. Following the coating process, the effects of pulse duration (duty time) and processing time on the surface morphology, corrosion resistance and phase structure of the coating were examined. To investigate the thickness values and microstructure of the coating, scanning electron microscope (SEM) was used, beside this to investigate coating phase structure X-ray diffraction (XRD) was used. Corrosion tests were performed in 3.5 % NaCI solution by using of VersaSTAT3 Potentiostattest equipment. Potentiodynamic polarization tests were used for corrosion analysis.
As a result; the effects of the pulse duration (duty time) on the phase structure of the coating has appared by the increasing of processing time. The increase of duty time has caused large pores and cracks in the surface morphology of the coating and at the same time this has caused a decrease in corrosion resistance of the coating. The increase of the processing time has improved corrosion resistance. The best corrosion resistance has been observed in R4 coating which has 50 µs pulse duration and 15 minutes processing time.