Havacılık endüstrisinde kullanılan sert krom kaplamalar ile akımsız nikel kaplamaların tribolojik performanslarının karşılaştırılması
Comparison of tribological performances of hard chrome coatings and electroless nickel coatings used in aviation industry
Yazar: SEVGİN GÖKEL
Danışman: DOÇ. DR. KORAY KILIÇAY
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Amaç: Havacılık endüstrisinde yoğun olarak kullanılan sert krom kaplamaların insan ve çevre sağlığına olumsuz etkileri sebebiyle terkedilmeye başlanması ile birlikte yerine alternatif bulma arayışları devam etmektedir. Ülkemizde havacılık sektörü, sektörün mevcut eğilimi doğrultusunda hareket etmektedir ancak bu konuda yeterli bir bilimsel çalışma yapılmadığı onun yerine sektörde etkin şirketlerin uygulamalarının takip edildiği görülmüştür. Bu çalışma ile amacımız bu alandaki boşluğu doldurarak iki farklı yüzey kaplama arasında ki farkları ve benzerlikleri değişik çelik türleri üzerinden tespit edebilmektir. Yapılan bu deneysel çalışma ile sert krom ve akımsız nikel kaplamalar karşılaştırılarak bir biri yerine kullanılabilirliklerinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır.
Yöntem: Yapılan deneysel çalışmada beş farklı tür çelik türünden toplam seksen dört adet kupon üretilmiş bu kuponların yarısına sert krom diğer yarısına ise akımsız nikel kaplama yapılarak bu kuponlar farklı parametrelere göre incelemeye tabi tutulmuştur.
Bulgular: Tribolojik performans testleri sonucunda sert krom kaplamalar kaplama kalınlığı, sertlik ve aşınma direnci yönünden akımsız nikele göre çok üstün olduğu tespit edilmiş ancak akımsız nikel kaplamalar üzerine ısıl işlem yapılarak bu özelliklerde iyileşme tespit edilmiştir. Bu sayede iki farklı kaplama türünde birbirine yakın sonuçlara ulaşılabilmiştir.
Sonuç ve Öneriler: Havacılıkta, sert krom kaplamaların esas kullanım amacı aşınma direncidir. Akımsız nikel sertlik ve aşınma direnci bakımından yeterli değildir. Öte yandan akımsız nikel kaplamalar üzerinde ısıl işlem yaparak sertlik ve aşınma direncinde iyileştirmeler yapılabileceği görülmüştür. Bu sonuçlar ile doğru altlık malzemeleri seçilerek ve ısıl işlem uygulanarak akımsız nikel kaplamalar, birçok yerde sert krom kaplamaya alternatif olabilir. Ancak iniş takımları gibi çok yüksek aşınma direnci istenen yerler için daha fazla deneysel çalışma yapılmasına ihtiyaç vardır.

Anahtar kelimeler: Sert Krom Kaplamalar, Akımsız Nikel Kaplamalar, Havacılık Malzemelerinin Kaplanması

Abstract:
Purpose: With the abandonment of hard chrome plating, which is used extensively in the aviation industry, due to its negative effects on human and environmental health, the search for alternatives continues. The aviation sector in our country acts in line with the current trend of the sector, but it has been observed that there is not enough scientific study on this subject, instead the practices of active companies in the sector are followed. Our aim with this study is to fill the gap in this field and to determine the differences and similarities between two different surface coatings on different types of steel. With this experimental study, it was aimed to evaluate the usability of hard chrome and electroless nickel coatings instead of each other.
Method: In the experimental study, a total of eighty-four coupons were produced from five different types of steel, half of these coupons were coated with hard chrome and the other half with electroless nickel plated, and these coupons were examined according to different parameters.
Results: As a result of the tribological performance test, it has been determined that hard chrome coatings are much superior to electroless nickel in terms of coating thickness, efficiency and durability. On the other hand an improvement in these properties in the heat treatment structure on electroless nickel coatings. In this way, two different coating types were able to achieve close result.
Conclusion and Suggestions: In aviation, the primary use of hard chrome plating is wear resistance. Although electroless nickel coatings are very successful in some aspects, they are not sufficient in terms of hardness and wear resistance. On the other hand, it has been seen that improvements can be made in hardness and wear resistance by heat treatment on coatings. If the right base materials are selected and improvements are made, it can be used in aircraft oil, fuel and hydraulic units. It has been evaluated that there is a need for more detailed studies in places where there is a need for high wear resistance such as landing gear.

Keywords: Hard Chrome Plating, Electroless Nickel Plating, Coating of Aviaton Material