Plazma ortamında iyon aşılanmış 304 ve 316 L paslanmaz çeliklerin korozyon davranışlarının incelenmesi
Investigation of corrosion behaviour of plazma immersion ion implanted 304 and 316 L stainless steel
Yazar: CEM ERTEK
Danışman: PROF. DR. AYŞEGÜL AKDOĞAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Modern yüzey kalitesi geliştirme yöntemlerinden biri olan plazma ortamında iyon aşılama,yarı iletkenlerin üretiminden, makine parçalarının yüzey özelliklerinin iyileştirilmesine hattabio-uyumlu vücut içi protez malzemelerinin geliştirilmesine kadar pek çok uygulama alanınasahiptir. İyon aşılama yöntemi uygulanmış malzeme yüzeylerinde, yüksek sertlik, yorulma veaşınma dayanımı ile korozyon direnci yüksek bir tabaka elde edilir.Çalışmada, bir yüzü 320 ºC ile 500 ºC sıcaklık aralığında, plazma ortamında N ve N+Ciyonları aşılanan 304 ve 316 L paslanmaz çeliklerin asit, nötr ve Ringer çözeltilerindekorozyon davranışları makro ve mikroyapı değişimleri incelenmiştir. Bu amaçla, iyonaşılanmış paslanmaz çeliklerden hazırlanan numuneler 0,5 M H2SO4 , 0,5 M NaCl ve Ringerçözeltileri içinde bırakılarak korozyon hızları hem akım-gerilim değerlerinin ölçümü hem deağırlık kaybı metodu ile belirlenmiştir.Korozyon deneyleri ve makro-mikroyapı irdelemeleri sonucunda iyon aşılanmış yüzeylerdekorozyonun daha hızlı meydana geldiği saptanmıştır.Anahtar kelimeler: Plazma ortamında iyon aşılama, paslanmaz çelik, korozyon.ABSTRACTAs one of the modern surface quality development methods, plasma immersion ionimplantation has many application fields from semi conductor manufacturing to improvingsurface characteristics of machine parts and even developing bio-medical implants. In ionimplanted material surfaces, a layer that has high hardness, fatigue, wear and corrosionresistance is obtained.In this study, the corrosion behaviors, macro and micro structure changes of 304 and 316 Lstainless steels, whose one side were N and N + C ions implanted in plasma temperaturesranging from 320ºC to 500ºC, in acid, notr and Ringer solutions have been investigated. Inorder to satisfy this aim, specimens obtained from the ion implanted stainless steels were leftin 0,5 M H2SO4 , 0,5 M NaCl and Ringer solutions and their corrosion rates have beendetermined by using both measurement of current-voltage values and weight loss methods.In the result of corrosion experiments and macro-micro structure investigations, it has beendetermined that the corrosion rate is higher in the ion implanted surfaces than the originalones.Keywords: Plasma immersion ion implantation, stainless steel, corrosion

Abstract:
Modern yüzey kalitesi geliştirme yöntemlerinden biri olan plazma ortamında iyon aşılama,yarı iletkenlerin üretiminden, makine parçalarının yüzey özelliklerinin iyileştirilmesine hattabio-uyumlu vücut içi protez malzemelerinin geliştirilmesine kadar pek çok uygulama alanınasahiptir. İyon aşılama yöntemi uygulanmış malzeme yüzeylerinde, yüksek sertlik, yorulma veaşınma dayanımı ile korozyon direnci yüksek bir tabaka elde edilir.Çalışmada, bir yüzü 320 ºC ile 500 ºC sıcaklık aralığında, plazma ortamında N ve N+Ciyonları aşılanan 304 ve 316 L paslanmaz çeliklerin asit, nötr ve Ringer çözeltilerindekorozyon davranışları makro ve mikroyapı değişimleri incelenmiştir. Bu amaçla, iyonaşılanmış paslanmaz çeliklerden hazırlanan numuneler 0,5 M H2SO4 , 0,5 M NaCl ve Ringerçözeltileri içinde bırakılarak korozyon hızları hem akım-gerilim değerlerinin ölçümü hem deağırlık kaybı metodu ile belirlenmiştir.Korozyon deneyleri ve makro-mikroyapı irdelemeleri sonucunda iyon aşılanmış yüzeylerdekorozyonun daha hızlı meydana geldiği saptanmıştır.Anahtar kelimeler: Plazma ortamında iyon aşılama, paslanmaz çelik, korozyon.ABSTRACTAs one of the modern surface quality development methods, plasma immersion ionimplantation has many application fields from semi conductor manufacturing to improvingsurface characteristics of machine parts and even developing bio-medical implants. In ionimplanted material surfaces, a layer that has high hardness, fatigue, wear and corrosionresistance is obtained.In this study, the corrosion behaviors, macro and micro structure changes of 304 and 316 Lstainless steels, whose one side were N and N + C ions implanted in plasma temperaturesranging from 320ºC to 500ºC, in acid, notr and Ringer solutions have been investigated. Inorder to satisfy this aim, specimens obtained from the ion implanted stainless steels were leftin 0,5 M H2SO4 , 0,5 M NaCl and Ringer solutions and their corrosion rates have beendetermined by using both measurement of current-voltage values and weight loss methods.In the result of corrosion experiments and macro-micro structure investigations, it has beendetermined that the corrosion rate is higher in the ion implanted surfaces than the originalones.Keywords: Plasma immersion ion implantation, stainless steel, corrosion