Alüminyum alaşımları ile kaplanan yapı çeliklerinin korozyon davranışlarının incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: FURKAN KALAN

Danışman: Kadri Vefa Ezirmik

Özet:

Yapı çelikleri, günümüz endüstrisinde en yaygın olarak kullanılan malzemelerdir. Yapı çeliklerinin atmosferik koşullarda veya korozif ortamlarda korozyondan korunması amacıyla çeşitli yüzey kaplama prosesleri uygulanmaktadır. Bunlar içerisinde en yaygın olan yöntem galvanizleme işlemidir. Galvanizleme prosesinde çelik parçaların yüzeyine, sıcak daldırma yöntemi kullanılarak çinko kaplamalar yapılmaktadır. Çinko kaplamalar özellikle klorürlü ortamlarda korozyondan koruma konusunda yetersiz kalmaktadır. Alüminyum ve alüminyum alaşımları klorürlü ortamlarda ve yüksek sıcaklık oksidasyon direnci istenilen yerlerde çinkoya alternatif bir malzeme grubu olarak göze çarpmaktadır. Bu tez çalışmasında, çelik malzeme yüzeyine, çinko kaplamaya alternatif olabileceği düşünülen, alüminyum/alüminyum alaşımı kaplamalar sıcak daldırma yöntemi kullanılarak kaplanmıştır. Farklı alüminyum alaşımlarının çeliklerin korozyon ve yüksek sıcaklık oksidasyon özelliklerini nasıl etkilediğini incelemek amacıyla üç farklı alaşım kullanılmıştır. Bunlardan AA1050 safa yakın, AA2024 Cu içeriği yüksek ve AA5083 ise Mg içeriği yüksek olan Al alaşımlarıdır. Yapı çelikleri 1, 3 ve 5 dakika sürelerde 700°C sabit sıcaklıkta tutulan ergiyik alüminyum banyolarına daldırılarak kaplama işlemi gerçekleştirilmiştir. Kaplama sonrası kaplamaların ve kaplama-çelik ara yüzeyinde oluşan intermetalik yapıların özellikleri optik mikroskop, mikro sertlik cihazı, X-ışını Difraktometre (XRD), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Enerji Saçınım Spektroskopi (EDS) sistemleri kullanılarak incelenmiştir. Kaplamaların yüksek sıcaklıkta oksidasyon özelliklerini incelemek amacıyla kaplanmış numunelere 24 saat süreyle 750°C sıcaklıkta atmosferik koşullarda oksitleme işlemi yapılmış ve meydana gelen ağırlık artışı incelenmiştir. Al kaplanmış çeliklerin korozyon özelliklerini incelemek için oluşturulan iki farklı korozif çözelti içerisine daldırma testi yapılmış, oluşan korozyon kayıpları ve bozunma şekilleri incelenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda sıcak daldırma işlemiyle üretilmiş Al kaplamaların yapı çeliklerinin oksidasyon ve korozyon dayanımlarını önemli derecede artırdığı tespit edilmiştir.