Kimyasal Bileşimin Paslanmaz Çelik Kaplamaların Mekanik ve Korozyon Özelliklerine Etkisi
Effect of Chemical Composition on Mechanical and Corrosion Properties of Stainless Steel Coatings
Yazar: Yorulmaz, Fatih Nedim; Durmuş, Hülya; Çömez, Nilay
Dergi: Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi No. 34, 2022
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; 308L,316L,Korozyon,Sertlik,Mikroyapı. ; 308L,316L,Corrosion,Hardness,Microstructure

Paslanmaz çelikler yüzeyinde bulunan yoğun, tok ve çok ince olan krom oksit (Cr2O3) tabakası pasifleşerek oksidasyon ve korozyon oluşumunu engellemektedir. Paslanmaz çeliklerin gruplarından olan östenitik paslanmaz çelik kaynak işlemine uygundur. Korozyona dayanımlarından dolayı gemi pervanesi şaftı üretiminde östenitik paslanmaz çelikler seçilmekte ve kaynak işlemlerinde TIG kaynağı tercih edilmektedir. Bu çalışmada, gemi pervane şaftı için tüm malzemenin paslanmaz çelik olması yerine alternatif üretim olarak orta karbonlu çelik şaft üzerine kaplama yapılmıştır. Farklı kimyasal içeriğe sahip olan 308L ve 316L östenitik paslanmaz çelik tellerin TIG kaynağı ile farklı akımlar (140 A, 160 A ve 180 A) kullanılarak S235JR çelik altlığın üzerine kaplama yapılmıştır. Kaplama işlemi sırasında hem kimyasal içeriğin farklı olması hem de üç farklı akım değerinin kullanılması ile mekanik ve korozyon özelliklerine etkisi araştırılmıştır.  Farklı parametrelerde oluşturulan kaplamalar hem kesit hem de yüzeyden incelenmiştir. Mikrosertlik sonuçlarına göre 308L paslanmaz çelik ile oluşturulan kaplamalarda 316L paslanmaz çelik numunelere göre en yüksek sertlikler elde edilmiştir. Akım değerlerindeki değişimler sertlik değerlerini kesitte çok fazla etkilemediği görülürken, yüzeyden yapılan sertlik ölçümlerinde en yüksek sertlikler 180 A ile oluşturulan kaplamalarda elde edilmiştir. Mikroyapı incelemeleri, Cr - Ni eşdeğerlilik hesabı ile Schaeffler diyagramı yardımı sonucunda kaplama mikroyapısının ferritik ve östenitik yapıda olduğu görülmüştür. Ferrit oranın artması sertlik değerini arttırdığı anlaşılmıştır. Ayrıca kaplamaların korozyon testi sonucunda 308L paslanmaz çelik kaplama numunelerinde akım değeri arttıkça korozyon hızı azalmıştır, ancak 316L paslanmaz çelik ile kaplanmış numunede de akım değeri arttıkça korozyon hızı artmıştır. Korozyon testi sonucunda 88 kodlu numunenin en yüksek korozyon direncine sahip olduğu görülmüştür.

The dense, tough and very thin chromium oxide (Cr2O3) layer on the surface of stainless steels becomes passive and prevents the formation of oxidation and corrosion. Austenitic stainless steel, which is one of the groups of stainless steels, is suitable for welding. Austenitic stainless steels are chosen in the production of ship propeller shafts due to their corrosion resistance and TIG welding is preferred in welding processes. In this study, instead of all material being stainless steel for the ship propeller shaft, a medium carbon steel shaft was plated as an alternative production. TIG welding of 308L and 316L austenitic stainless steel wires with different chemical content, using different currents (140 A, 160 A and 180 A), was coated on the S235JR steel substrate. During the coating process, the effects of both the different chemical content and the use of three different current values on the mechanical and corrosion properties were investigated. The coatings formed in different parameters were examined from both the cross-section and the surface. According to the microhardness results, the highest hardness was obtained in the coatings formed with 308L stainless steel compared to 316L stainless steel samples. While it was observed that the changes in the current values did not affect the hardness values much in the section, the highest hardnesses were obtained in the coatings formed with 180 A in the hardness measurements made from the surface. As a result of microstructure investigations, Cr - Ni equivalence calculation and Schaeffler diagram, it was seen that the coating microstructure was ferritic and austenitic. It was understood that the increase in the ferrite ratio increased the hardness value. In addition, as a result of the corrosion test of the coatings, the corrosion rate decreased as the current value increased in the 308L stainless steel coating samples, but the corrosion rate increased as the current value increased in the 316L stainless steel coated sample. As a result of the corrosion test, it was seen that the sample coded 88 had the highest corrosion resistance.