Akımsız Ni-B kaplamalara tungsten ve bor karbür ilavelerinin kaplamanın özelliklerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of tungsten and boron carbide addition on the properties of electroless Ni-B coating
Yazar: EMİNE FERAYE ŞAHİN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA KOCABAŞ
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Malzemelerin istenilen özelliklere uygunluğu etkili ve güvenli kullanımını sağlar. Malzemenin yüzeyi çoğunlukla yüksek mekanik kuvvetlere ve korozif ortamlara maruz kalan kısımdır. Bu gibi durumlarda, malzemenin yüzey özelliklerini geliştirmek akla yatkın olmaktadır. Yüzey özellikleri birçok geleneksel veya teknolojik yöntemle geliştirilebilir. Yakın zamanda, sulu çözeltiler kullanılarak elde edilen akımlı ve akımsız kaplamalar düşük maliyet, üretim kolaylığı, iyi antikorozyon özellikleri, iyi aşınma direnci vb. özelliklerinden dolayı önem kazanmıştır. Sulu çözeltiler kullanarak bir malzeme yüzeyinde metal biriktirme yöntemleri arasında ise akımsız Ni kaplama popüler bir kaplama yöntemidir. Bu çalışmada, akımsız Ni-B kaplamaların özellikle savunma ve otomotiv sanayilerindeki potansiyel uygulamaları göz önüne alınarak bu kaplamalara yeni bir bakış açısıyla yaklaşılmıştır. Dört farklı akımsız kaplama (Ni-B, Ni-B-W, Ni-B-B4C ve Ni-B-W-B4C) altlık malzeme olan AISI 4140 çeliği üzerine kaplanmıştır. Kaplamalara W ve B4C ilavesinin kaplama özelliklerine etkileri, kaplama sistemlerinin birbirine benzerlikleri, üstünlükleri ve zayıf yönleri incelenmiştir. W ilavesi kaplamanın nodül çapında büyümeye sebep olurken B4C ilavesi nodül çapını küçültmüştür. B4C ilavesi kaplama kalınlığını azalmıştır. W ve B4C ilavesi kaplamanın sertliğinde artışa sebep olmuştur. En yüksek sertlik ve aşınma direnci sırasıyla Ni-B-W-B4C, Ni-B-B4C, Ni-B-W, Ni-B kaplamalarda elde edilmiştir. En yüksek korozyon direncinin ise ilavesiz Ni-B kaplamalara ait olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
Properties of materials that matches with target properties provide an effective and safe usage. Surface of the materials is the part that faces with high forces and corrosive environments most of the time. In such cases, improving surface properties becomes a sensible application. Surface properties can be developed with many traditional and state of art methods. More recently, electroless coating methods by using aqueous solutions gained an importance because of their properties like low cost, ease of production, good corrosion properties, wear resistance etc. Electoless Ni coating is a populer method among obtaining metal deposits by auqueous solutions. In this work, electroless Ni-B coatings are produced with a new point of view since it has a wide usage in automotive and defense industries. Four different kinds of electroless coatings were produced (Ni-B, Ni-B-W, Ni-B-B4C and Ni-B-W-B4C) on AISI 4140 substrates by using four different coating baths. Addition of W and B4C on traditional Ni-B coatings were investigated by means of their effects, similarities, superiorities and weaknesses compared to each other. W addition improved nodule size of the coating, while B4C addition reduced it. B4C addition decreased coating thickness. Both W and B4C additions improved hardness of the coatings. The highest hardness and wear resistance is obtained for Ni-B-W-B4C, Ni-B-B4C, Ni-B-W and Ni-B coatings, respectively. However, highest corrosion resistance is achieved for Ni-B coating.