Akımsız Ni-B Kaplanmış ve Plazma Nitrürlenmiş Saf Titanyumun Yapısal, Tribolojik ve Elektrokimyasal Özelliklerinin İncelenmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2014
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: İlhan Çelik
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Mehmet KARAKAN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Saf titanyum; sahip olduğu mükemmel korozyon direnci, yüksek dayanım/ağırlık oranı ve biyouyumluluk gibi üstün özelliklerinden dolayı pek çok alanda yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Ancak zayıf aşınma direnci nedeniyle kullanım alanları kısıtlanmakta ve arzu edildiği oranda kullanılamamaktadır. Saf titanyumun kötü olan tribolojik özelliklerini iyileştirmek için çok sayıda yüzey işlemi uygulandığı bilinmektedir. Bu çalışmada, saf titanyum numunelere akımsız Ni-B kaplama, plazma nitrürleme ve bu iki işlemin birleşimi olan dubleks yüzey işlemleri uygulanmıştır. Yüzey işlemlerinden sonra numunelere 400°C'de 1 saat süreyle ısıl işlem uygulanmıştır. Akımsız Ni-B kaplama deneyleri 95°C sıcaklıktaki banyoda ve 1 saat boyunca, plazma nitrürleme deneyleri ise 500°C, 600°C, 700°C işlem sıcaklığında ve 4 saatlik işlem süresinde yapılmıştır. Farklı yüzey işlemi uygulanmış malzemelerin yapısal özellikleri taramalı elektron mikroskop (SEM) ve X ışını kırınım ölçer (XRD) cihazları ile incelenmiştir. Mekanik özelliklerin belirlenmesi için mikro-sertlik ölçümleri ve tribolojik özelliklerin tespit edilmesi için de pim-disk aşınma deneyleri yapılmıştır. Ayrıca potansiyostat/galvaniyostat cihazı kullanılarak elektrokimyasal özellikler belirlenmiştir. Çalışma sonucunda, bütün yüzey işlemlerinin saf titanyumun zayıf aşınma direncini iyileştirdiği tespit edilmiştir. Yüzey işlemleri içerisinde hem korozyon hem de aşınma direnci açısından en iyi sonuçlar plazma ile nitrürlenmiş numunelerde elde edilmiştir. Dubleks yüzey işlemi uygulanmış numuneler içinde en iyi özellikleri, akımsız Ni-B kaplandıktan sonra 700°C'de nitrürlenmiş ve akabinde ısıl işlem uygulanmış saf titanyum numuneler sergilemiştir. Anahtar Kelimeler: Saf titanyum, akımsız Ni-B kaplama, plazma nitrürleme, dubleks, aşınma, korozyon, ısıl işlem, SEM, XRD