Tel alev püskürtme yöntemi ile Zn/Al 85/15 kaplanmış S355 çeliğinin mekanik ve korozif özelliklerinin incelenmesi
Mechanical and corrosive properties investigation of S355 steel coated with wire flame spray method using Zn/Al 85/15
Yazar: BUKET ÇAKAR
Danışman: PROF. DR. ŞERAFETTİN EKİNCİ
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Tel alev sprey kaplama, günümüzde metaller için önemli bir yüzey işleme ve koruma yöntemi olarak öne çıkmaktadır. Korozyon, metaller üzerinde malzemenin dayanıklılığının azalmasına veya mukavemetinin düşmesine, estetik bozulmalara, fonksiyonel kayıplara, maliyet artışlarına neden olan olumsuz bir etki oluşturmaktadır. Metal yüzeylerde görülen paslanma, renk değişimi ve yapısal bozulmalar, dayanıklılığı azaltabilmekte, verimliliği düşürebilmekte ve maliyetleri artırabilmektedir. 
Bu çalışmada kumlanmış S355 çeliği üzerinde tel alev püskürtme yöntemi kullanılarak 85/15 Zn-Al alaşımlı kaplama tabakasının koruma etkisi incelenmiştir. Yüzey kaplama işlemi 80,160 ve 240 mikron kalınlıkta, uygulama mesafesi 12 cm ve 24 cm olarak uygulanmıştır. Ayrıca deney sonuçlarının karşılaştırılabilmesi için kaplamasız numuneler hazırlanarak ve tüm testler kaplamasız numunelere de uygulanmıştır. Kaplama işlemi sırasında altlık malzeme kalınlığı ve diğer kaplama parametreleri sabit tutulmuştur. Bu parametreler ile tüm numuneler sertlik, yüzey pürüzlülüğü, yapışma, tuza ve neme dayanım ve darbe testlerine tabi tutulmuştur.
Sonuç olarak farklı kaplama kalınlıkları ve püskürtme mesafeleri, brinell sertlik test sonuçlarına göre malzemenin sertliği üzerinde belirgin etkiler göstermiştir. İnce kaplamalar genellikle çeliğin sertliğini arttırmaktadır. Yapışma testi sonuçları, tüm numunelerin mükemmel yapışma özelliklerine ve yüksek çizik direncine sahip olduğunu göstermiştir. Tuz püskürtme ve nem püskürtme test sonuçları, plakalar arasında değişen korozyon direncini gösterir, kaplamasız plakanın yüksek kırmızı pas oranı, ana metalin korozyona karşı hassasiyetini vurgulamaktadır. Düşük hızda darbe testi sonuçları, ZnAl8515 tel ile yapılan alev püskürtme kaplamasının çelik levhaların darbe dayanımını olumsuz etkilemediğini göstermiş, bu da genellikle korozyona karşı koruma amaçlı kullanılan ZnAl8515 kaplamalarının darbe direncini olumsuz etkilemediğini doğrulamıştır.

Abstract:
Flame spray coating is currently a significant surface treatment and protection method for metals. Corrosion has a negative effect on metals, causing a decrease in the durability of the material or a decrease in its strength, aesthetic deterioration, functional losses and cost increases. Rust, color changes, and structural damage on metal surfaces can reduce durability, lower efficiency, and increase costs.
In this investigation, the protective effect of an 85/15 Zn-Al alloy coating layer applied using flame spray coating method on sandblasted S355 steel has been investigated. Surface coating processes were applied with thicknesses of 80, 160, and 240 microns, and application distances of 12 cm and 24 cm. Additionally, to enable result comparisons, uncoated samples were prepared, and all tests were conducted on both coated and uncoated samples. Substrate material thickness and other coating parameters were kept constant during the coating process. All samples were subjected to hardness, surface roughness, adhesion, salt and humidity resistance, and impact tests.
In results, different coating thicknesses and spray distances show significant effects on the hardness of the material according to Brinell hardness test results. Thin coatings generally increase the hardness of the steel. Adhesion test results indicate that all samples have excellent adhesion properties and high scratch resistance. Salt spray and humidity spray test results demonstrate varying corrosion resistance among the plates, emphasizing the sensitivity of uncoated plates to red rust, indicating susceptibility to corrosion. Low-speed impact test results show that flame spray coating with ZnAl8515 wire did not negatively affect the impact resistance of steel plates, confirming that ZnAl8515 coatings, commonly used for corrosion protection, do not adversely affect impact resistance.