Aa 5083 alüminyum alaşımının yüzey özelliklerinin eloksal kaplama ve plazma püskürtme yöntemleri ile iyileştirilmesi ve karakterizasyonu
Improvement and characterization of the surface properties of aa 5083 aluminum alloy by anodizing and plasma spraying methods
Yazar: MEHMET TEMEL
Danışman: PROF. DR. İLHAN ÇELİK
Samsun Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, alüminyum alaşımının (AA 5083) yüzeyine eloksal kaplama ve plazma püskürtme yöntemiyle %100 Al2O3 (AT0), %87 Al2O3 + %13 TiO2 (AT13) ve %60 Al2O3 + %40 TiO2 (AT40) kaplamalar uygulanmıştır. Kaplama işlemleri sonrasında numunelerin yapısal analizleri XRD cihazı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Elde edilen kaplamaların kalınlıkları DURAMIN-40 M1 MSO-04 marka cihaz ile ölçülmüştür. Numunelerin yüzey sertlik değerleri, 100 gr yük ve 15 saniye süre parametreleri kullanılarak mikro sertlik ölçüm cihazında belirlenmiştir. Kaplamaların taban malzemeye olan adezyonunu tespit etmek için çizik testleri UMT-2MT Testing cihazı ile yapılmıştır. Ayrıca, numunelerin yüzey pürüzlülük değerleri PCE –RTE 2000 cihazı ile ölçülmüştür. Kaplama işlemleri sonrasında numunelerin aşınma davranışı UMT-2MT Testing cihazı kullanılarak incelenmiştir. Numunelerin yüzey morfolojileri ve aşınma testleri sonrasındaki yüzeyleri SEM cihazı ile detaylı bir şekilde analiz edilmiştir. Araştırma sonuçlarına göre, en yüksek kaplama kalınlığı AT13 kaplamalı numunelerde (512 μm) elde edilirken, en düşük kaplama kalınlığı eloksal kaplanmış numunelerde (47 μm) ölçülmüştür. Çizik testlerinde, en iyi performans eloksal kaplanmış numunelerde (65 N) tespit edilirken, en düşük performans AT13 kaplamalı numunelerde (36 N) belirlenmiştir. Tüm kaplama işlemleri sonrasında aşınma direncinde iyileşme sağlandığı gözlemlenmiştir.

Abstract:
In this study, anodic coating and plasma spraying methods with 100% Al2O3 (AT0), 87% Al2O3 + 13% TiO2 (AT13), and 60% Al2O3 + 40% TiO2 (AT40) coatings were applied to the surface of aluminum alloy (AA 5083). After the coating processes, the structural analyses of the samples were performed using an XRD device. The thicknesses of the obtained coatings were measured with a DURAMIN-40 M1 MSO-04 device. The surface hardness values of the samples were determined using a microhardness testing device with parameters of 100 g load and 15 seconds duration. Scratch tests to determine the adhesion of the coatings to the substrate were conducted using a UMT-2MT Testing device. Additionally, the surface roughness values of the samples were measured with a PCE-RTE 2000 device. The wear behavior of the samples after the coating processes was examined using the UMT-2MT Testing device. The surface morphologies of the samples and the surfaces after wear tests were analyzed in detail using an SEM device. According to the research results, the highest coating thickness was obtained in AT13 coated samples (512 μm), while the lowest coating thickness was measured in anodized samples (47 μm). In the scratch tests, the best performance was observed in anodized samples (65 N), while the lowest performance was determined in AT13 coated samples (36 N). It was observed that all coating processes resulted in an improvement in wear resistance.