Yüksek sıcaklıklarda ısı yalıtımı ve korozyona dayanıklılık sağlayan metalik ve seramik katmanlı yüzey kaplamalarının bozunma nedenleri ve önleme yöntemlerinin incelenmesi
Investigation of the degradation and protection of the heat and corrosion resistant high temperature metallic and ceramic surface coating
Yazar: VOLKAN KARADAŞ
Danışman: DOÇ. DR. A. BÜLENT ÖNAY
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Sivil Havacılık = Civil Aviation
Dizin: Kaplama = Coating ; Korozyon = Corrosion ; Sır = Glaze ; Termal şok = Thermal shock

Özet:
Yüksek sıcaklıklarda kullanılacak olan metal malzemelerin endüstriyeluygulamalarda daha verimli olarak kullanılabilmesi için ısı ve korozyon direnci gibibazı özellikleri bünyesinde tasıması gerekmektedir. Malzeme yapısının ısı vekorozyon direnci için yetersiz kaldıgı durumlarda, malzeme yüzeyini iyilestirici bazıuygulamalara gidilebilir. Malzeme eger yüksek sıcaklıkta korozif bir ortamdakullanılacak ise, yüzeyini ortam ısısından ve korozif etkilerden koruyacak ısıyalıtımı özelligi olan ve korozyon direnci daha iyi baska bir malzeme ile kaplamakmümkündür. Bu çalısmada da, metal altlıklar üzerine alev püskürtme ve sırlamayöntemiyle seramik ve metal katmanlar içeren degisik türde kaplamalar yapılmıstır.Altlık malzemesi olarak kullanılan 304 paslanmaz çelik üzerine alev püskürtmeyöntemi ile metal ve seramik bilesimler içeren katmanlar kaplanmıstır. Diger birkaplama yöntemi olan sırlama kullanılarak aynı altlık malzemesi üzerinekompozisyonu bilinen ?sır? olarak adlandırılan seramik katman kaplanmıstır.Kaplamaların termal sok dirençleri için deneyleri yapılmıstır. Sırlama yöntemi ilekaplanan örnekler için aynı zamanda yüksek sıcaklık korozyonu deneyleriyapılmıstır. Deneyler sonrası kaplamaların bozunma davranısları incelenmistir.Tabaların fiziksel ve kimyasal karakterizasyonu enerji dagılım spektrometresi (EDS)ünitesi olan taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmistir. Sırlama yöntemiile yapılan kaplamalar için X ısınları difraktometresi ile kaplama olusturan sırbilesiminin faz analizi ve yüksek sıcaklık mikroskobu ile bu bilesimin sıcaklık iledegisen altlıga yayılma davranısları incelenmistir. Kaplamaların termal sok vekorozyon deneyleri sonrasında mekanik dayanımları ve kimyasalkompozisyonlarının degismesinden dolay yapısma mukavemetleri düsmüs ve altlıkmalzemesinden dökülmeler yada çatlamalar seklinde ayrılmıslardır.Anahtar Kelimeler: kaplama, korozyon, sır, termal sok, yüksek sıcaklık mikroskobu

Abstract:
Materials to be used at high temperatures under corrosive environments need to haveenough resistance against such operating conditions. If not, coatings having requiredresistance can be applied over the surfaces of the base materials. In this study,coatings containing ceramic and metallic components were applied over 304 typestainless steel substrates by using flame spraying as well as glazing. Thermal shockresistance and high temperature corrosion resistance of the coatings wereinvestigated by conducting proper tests on coated substrates. Optical microscopy andscanning electron microscopy (SEM) were used for the investigation of the structuralchanges that took place in the coatings during testing. Energy dispersivespectroscopy (EDS) in conjuction with SEM was employed for the elementalanalyses of the coating layers. X-ray diffraction and high temperature microscopywere utilized to identify the phase structure and the melting behavior of the ceramiccoatings, respectively. It was observed that most of the coatings suffered the stressesinduced by thermal cycling of the samples. Furthermore, adherence and cohesion ofmost of the coatings were found to be adversely affected by the chemicalcomposition of the coatings as well as the thermal stresses applied on them.Key words: coating, corrosion, glaze, thermal shock, high temperature microscope