1010 ÇELİĞİ ÜZERİNE ELEKTROSPREY YÖNTEMİ İLE KAPLANAN NANO-ALÜMİNA KAPLAMALARIN AŞINMA DAVRANIŞI

Özet

Genellikle AISI 1010 çeliği gibi %0, 2 den düşük karbona sahip çelik türleri yapı malzemesi olarak birçok endüstride levha ve profil gibi elemanlar da kullanılmaktadır. Metal malzemelerin korozyon ve aşınma hassasiyeti nedeni ile son yıllarda sert seramik malzemeler ile kaplanarak servis ömürlerinin uzatılması önem arz etmektedir. Bu kaplamalar sayesinde çizilme, aşınma vb., dirençleri arttırılarak daha uzun ömürlü kaplanmış çelik ürünlerin de üretilmesine olanak sağlanmaktadır. Bu çalışmada aşınma direncini arttırmak için altlık malzemesi olarak kullanılan AISI 1010 çeliğine elektro sprey biriktirme yöntemi (ESD) kullanılarak nano-alümina kaplama işlemi yapılmıştır. Kaplama işlemi sonrasında yaklaşık 1000 °C sıcaklıkta 3 saat sinterlenen nano-alümina kaplanmış çelik numuneler scratch (çizilme) testine tabi tutulmuştur. 2, 5, 7, 10 N yükler altında 3D yazıcıya monte edilen uçlarla yapılan çizilme testinde 7N yük altında gözle görülebilir bir deformasyona rastlanmamıştır. Bununla beraber yapılan farklı kaplama parametreleri sonucunda oluşan çizik derinlikleri değerlendirilerek optimum kaplama parametresi değerleri 25 kV 0,8 ml/dk olarak tespit edilmiştir. 19.3 kV ve 0,5 ml/dk parametlerinde yapılan kaplama sonucunda sinterleme işlemi sırasında oluşan çatlaklar incelenmiştir ve bu kaplama parametrelerinde 1000 °C sıcaklığa 50 dk’ dan daha uzun bir süre çıkılabildiğinde, çatlakların önlenebileceği gözlemlenmiştir. Sonuç olarak, kaplama işlemine bağlı olarak kaplanmış çelik altlık numunesinde aşınma direncinin arttığı ve düşük parametreli kaplamalara oranla 4 kattan daha az aşınma derinliği oluştuğu tespit edilmiştir.