Research Article

Çelikler için Yüksek Korozyon Dayanımına Sahip Vanadyum Nitrür Kaplamalar

Volume: 10 Number: 2 November 30, 2023
TR EN

Çelikler için Yüksek Korozyon Dayanımına Sahip Vanadyum Nitrür Kaplamalar

Abstract

Düşük korozyon dayanımı, alaşımlı çeliklerinden üretilmiş parçaların kullanım ömrünü sınırlamaktadır. Bu çalışmada Vanadyum nitrür (VN), termo reaktif biriktirmeyle AISI 4140 çeliği yüzeyine başarılı bir şekilde kaplanmıştır. Kaplamanın mikroyapısal, kimyasal ve korozyon özellikleri detaylı bir şekilde incelenmiş ve AISI 4140 çeliğinin özellikleriyle kıyaslanmıştır. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) incelemeleri kaplanmış numunenin; VN tabakası, nitrürleme bölgesi ve altlık malzeme bölgesi olmak üzere üç bölgeden oluştuğunu göstermiştir. 1000 °C sıcaklık ve 2 saat kaplama parametreleri için kaplama kalınlığı yaklaşık 5.69 µm’dir. Enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDS) analizlerine göre kaplama tabakasının yapısı Vanadyum ve Azot elementlerini içermektedir. X-ışınları difraksiyon (XRD) analizine göre kaplama VN bileşiğinden oluşmaktadır. Tafel ekstrapolasyonuna göre VN kaplamanın korozyon potansiyeli (Ekor)-0,604 V ölçülmüş olup,-0,717 V olan AISI 4140 çeliğinin Ekor değerine göre önemli miktarda yüksektir. Elektrokimyasal empedans spektroskopisine (EIS) göre kaplama çözünmesi 0.5 M NaCl sulu çözelti ortamındaki korozyonu yük kontrollüdür. Nyquist eğrileri kıyaslandığında VN kaplamanın korozyon dayanımı AISI 4140 çeliğininkinden daha yüksektir. Sonuçlara göre VN kaplamalar AISI 4140 çeliğinin çamur tahliyesinde kullanılan pompalar, kâğıt kesme makineleri ve zirai aletler gibi korozif ortamlarda kullanımı için ömrü artışı sağlayabilecek özelliktedir.

Keywords

Thanks

Çalışmanın hazırlanmasında bilgi, tecrübe ve desteklerini esirgemeyen Prof. Dr. Uğur Şen, Prof. Dr. Şaduman Şen, Doç. Dr. Egemen Avcu ’ya teşekkürlerimi sunarım.

References

  1. Attarzadeh N., Molaei M., Babaei K., & Fattah-alhosseini A. (2021). New Promising Ceramic Coatings for Corrosion and Wear Protection of Steels: A Review, Surfaces, and Interfaces, 23, 100997.
  2. Xu H., & Zhang Y. (2019) A Review on Conducting Polymers and Nanopolymer Composite Coatings for Steel Corrosion Protection Coatings, 9, 807.
  3. Galedari S. A., Mahdavi A., Azarmi F., Huang Y., & McDonald A. (2019). A Comprehensive Review of Corrosion Resistance of Thermally-Sprayed and Thermally-Diffused Protective Coatings on Steel Structures J Therm Spray Tech, 28, 645–77.
  4. Bekmurzayeva A., Duncanson W. J., Azevedo H. S., & Kanayeva D. (2018). Surface modification of stainless steel for biomedical applications: Revisiting a century-old material Materials Science and Engineering: C, 93, 1073–89.
  5. Ludwig G. A., Malfatti C. F., Schroeder R. M., Ferrari V. Z., & Muller I. L. (2019). WC10Co4Cr coatings deposited by HVOF on martensitic stainless steel for use in hydraulic turbines: Resistance to corrosion and slurry erosion Surface and Coatings Technology, 377, 124918.
  6. Fenker M., Balzer M. & Kappl H., (2014). Corrosion protection with hard coatings on steel: Past approaches and current research efforts Surface and Coatings Technology, 257, 182–205.
  7. The thermo-reactive deposition and diffusion process for coating steels to improve wear resistance Thermochemical Surface Engineering of Steels, 703–35.
  8. Castillejo F. E., Marulanda D. M., Olaya J. J., & Alfonso J. E. (2014). Wear and corrosion resistance of niobium–chromium carbide coatings on AISI D2 produced through TRD Surface and Coatings Technology, 254, 104–11.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering, Plating Technology

Journal Section

Research Article

Publication Date

November 30, 2023

Submission Date

December 14, 2022

Acceptance Date

March 24, 2023

Published in Issue

Year 2023 Volume: 10 Number: 2

APA
Abakay, E. (2023). Çelikler için Yüksek Korozyon Dayanımına Sahip Vanadyum Nitrür Kaplamalar. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 10(2), 345-355. https://doi.org/10.35193/bseufbd.1219035
AMA
1.Abakay E. Çelikler için Yüksek Korozyon Dayanımına Sahip Vanadyum Nitrür Kaplamalar. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2023;10(2):345-355. doi:10.35193/bseufbd.1219035
Chicago
Abakay, Eray. 2023. “Çelikler Için Yüksek Korozyon Dayanımına Sahip Vanadyum Nitrür Kaplamalar”. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 10 (2): 345-55. https://doi.org/10.35193/bseufbd.1219035.
EndNote
Abakay E (November 1, 2023) Çelikler için Yüksek Korozyon Dayanımına Sahip Vanadyum Nitrür Kaplamalar. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 10 2 345–355.
IEEE
[1]E. Abakay, “Çelikler için Yüksek Korozyon Dayanımına Sahip Vanadyum Nitrür Kaplamalar”, Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, vol. 10, no. 2, pp. 345–355, Nov. 2023, doi: 10.35193/bseufbd.1219035.
ISNAD
Abakay, Eray. “Çelikler Için Yüksek Korozyon Dayanımına Sahip Vanadyum Nitrür Kaplamalar”. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 10/2 (November 1, 2023): 345-355. https://doi.org/10.35193/bseufbd.1219035.
JAMA
1.Abakay E. Çelikler için Yüksek Korozyon Dayanımına Sahip Vanadyum Nitrür Kaplamalar. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2023;10:345–355.
MLA
Abakay, Eray. “Çelikler Için Yüksek Korozyon Dayanımına Sahip Vanadyum Nitrür Kaplamalar”. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, vol. 10, no. 2, Nov. 2023, pp. 345-5, doi:10.35193/bseufbd.1219035.
Vancouver
1.Eray Abakay. Çelikler için Yüksek Korozyon Dayanımına Sahip Vanadyum Nitrür Kaplamalar. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2023 Nov. 1;10(2):345-5. doi:10.35193/bseufbd.1219035