Elektro-spark biriktirme ve mikro-ark oksidasyon yöntemleri ile AZ31B magnezyum alaşımlarının yüzey özelliklerinin geliştirilmesi
Improvement of surface properties of AZ31B magnesium alloys by electro-spark deposition and micro-arc oxidation methods
Yazar: BURAK ÖZEN
Danışman: DOÇ. DR. KEMAL KORKMAZ
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Elektrospark biriktirme yöntemi = Electrospark deposition method ; Magnezyum alaşımları = Magnesium alloys ; Mikro ark oksidasyon = Micro arc oxidation

Özet:
Bu çalışmada, Mg alaşımı olan AZ31B alaşımı yedi numuneden bir tanesine ESD (Electro-Spark deposition), üç tanesine ESD+MAO (Micro Arc Oxidation) diğer üç tanesine ise sadece MAO işlemi uygulanmıştır. ESD işlemi uygulanan numuneler için ESD parametreleri eşit tutulmuştur. MAO prosesi için aynı oranda KOH, farklı oranlarda Na2SiO3.5H2O ve Na2B4O7.10H2O içeren üç farklı elektrolit kullanılmıştır. Altı numunenin hepsine 120dk MAO işlemi uygulanmıştır. Bu çalışmadaki amaç AZ31B magnezyum alaşımının üzerine alüminyum kaplayarak MAO kaplama ile dubleks kaplama yapmak ve yüzeyde alüminyum oksit fazlarının elde edilmesidir. Elde edilen kaplanmış AZ31B alaşımının yüzey özelliklerinin değişimleri XRD, SEM-EDX, Erozyon testi ve pürüzlülük testleri ile incelenmiştir. Numunelerde Mg, MgO (periklas), Mg2SiO4 (forsterit) ve MgAl2O4 (spinel) fazları elde edilmiştir. Elektrolit içeriğinin ve dubleks kaplamanın oluşan oksit katmanı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Elektrolitin içeriğinin kaplama özellikleri üzerinde etkili olduğu ve boraks içermesi kaplama kalınlığını ve sertliğini belirgin şekilde artırdığı belirlenmiştir. Elektrolit içeriği kaplama yüzeyinin pürüzlüğünü de etkilemiştir aynı zamanda yalnızca MAO uygulanan numunelerin pürüzlülüğü ESD+MAO uygulanan numunelere göre daha düşük olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, AZ31B alloy, which is Mg alloy, was applied to one of the seven samples by ESD (Electro-Spark deposition), three by ESD + MAO (Micro Arc Oxidation) and the other three by MAO process only.The ESD parameters were kept equal for the samples subjected to ESD treatment. For the MAO process, three different electrolytes containing the same proportion of KOH, different proportions of Na2SiO3.5H2O and Na2B4O7.10H2O were used. All six samples underwent a 120 min MAO process. The aim of this study is to make duplex coating with MAO coating by coating aluminum on AZ31B magnesium alloy and to obtain aluminum oxide phases on the surface. The changes in the surface properties of the obtained coated AZ31B alloy were investigated by XRD, SEM-EDX, Erosion test and roughness tests. Mg, MgO (periclass), Mg2SiO4 (forsterite) and MgAl2O4 (spinel) phases were obtained in the samples. The effects of electrolyte content and duplex coating on the oxide layer formed were studied. It has been determined that the electrolyte content has an effect on the coating properties, and the fact that it contains borax significantly increases the coating thickness and hardness. At the same time, it was determined that the roughness of the samples applied only to MAO was lower than that of the samples applied to ESD+MAO.