Farklı APS kaplama tabakalarının mikro yapısal ve tribolojik özelliklerinin araştırılması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Berna Çakar

Danışman: Koray Kılıçay

Özet:

Atmosferik plazma sprey (APS) yöntemi, kaplama tozlarının elektrik arkı ile ergitildiği

ve bir plazma jeti ile hızlandırılarak altlık malzemeye püskürtüldüğü bir termal sprey kaplama

teknolojisidir. Bu çalışmada, AISI 304 paslanmaz çelik altlık malzeme üzerine

Al2O32.5TiO22SiO2Fe2O3 (Metco 101-NS), Al12Si (METCO 52C-NS) ve WC12Co (Metco 71-

NS) içeren üç farklı kaplama tozu püskürtülerek numuneler oluşturulmuştur ayrıca Metco 101-

NS ve Metco 52C üzerinde APS işleminden önce kaplamanın daha iyi yapışması için AlNi

içerikli bir ara katman eklenmiştir. Kaplamaların mikroyapı, mikro sertlik ve tribolojik

özellikleri incelenmiştir. Mikroyapı görüntüleri optik ve tarama elektron mikroskobu (SEM) ve

EDS analizleri yapıldı. Mikrosertlik ölçümleri kaplama tabakasından içe doğru alınmış ve

ortalama mikro sertlik değerleri hesaplanmıştır. APS kaplama katmanlarının sürtünme ve aşınma

davranışını belirlemek için ASTM G99 standartlarına uygun olarak kuru kayma aşınma testleri

gerçekleştirildi. Metco 101-NS, Metco 52C-NS ve Metco 71-NS kaplama katmanlarının

kalınlığı sırasıyla 350 um, 450 um ve 200 um olarak ölçüldü. Mikroyapı muayeneleri, altlık

malzemesi üzerinde katmanlı bir yapıda biriken kaplama tozlarının ve beklendiği gibi boşluklar,

çatlaklar vb. gibi az mikroyapısal kusurların oluştuğunu göstermiştir. Kaplamaların ortalama

mikro sertlik değerleri sırasıyla 908.2 HV0.1, 204.4 HV0.1,, 947.7 HV0.1, olarak hesaplandı. En

yüksek mikrosertlik değerleri WC12Co içeren Metco 71-NS APS kaplamasında elde edildi.

Spesifik aşınma oranları, bir yüzey profilometresi ile aşınma kanallarının ölçülmesiyle

hesaplandı. Kuru kayma aşınma testlerinden sonra, aşınma kanalları SEM ve EDS analizi ile

incelendi ve aşınma mekanizmaları belirlendi.