TM Malzemelerin Korozyon Direncine Sıcak Daldırma Alüminyum Kaplamanın Etkisi - The Effect of Hot Dip Aluminizing on the Corrosion Resistance of PM Materials

Year 2015, Volume: 11 Issue: 2, 0 - , 18.12.2015

Sedat Koçanaoğlulları Nurullah Köksal

Abstract

TM Malzemelerin Korozyon Direncine Sıcak Daldırma Alüminyum Kaplamanın Etkisi

Bu çalışmada, demir esaslı TM malzemelere sıcak daldırma yöntemi ile alüminyum kaplanmıştır. Numuneler ergiyik sıcaklıkları 700 °C ve 750 °C olan Al-Si12CuFe içerisine, 30 s ve 300 s süre ile argon koruyucu gaz ortamında daldırılmıştır. Yüzeyde alüminyum ile hemen altında intermetalik bir ara tabaka oluşmuştur.
Korozyon dayanımı için, kaplamalı ve kaplamasız TM numunelere aynı yoğun tuz ortamında korozyon testi uygulanmıştır. Kaplamasız numuneler 7 gün, kaplamalı numuneler ise 90 gün süre ile test edilerek kütle değişimleri ve metalografik yöntemlerle incelenmiştir. Numunelerin kimyasal bileşiminin korozyon üzerinde belirgin bir etkisinin olmadığı ve alüminyum kaplanmış numunelerin yoğun tuz ortamında korozyona karşı çok daha iyi direnç gösterdiği belirlenmiştir. Kaplamasız numunelerin yüzeyinde çukurcuk tipi korozyon oluşumu gözlemlenirken, alüminyum kaplanmış numunelerin yüzeyinde ise beyaz renkli sert alüminyumoksit tabakası oluşumu gözlemlenmiştir. Yoğun tuz ortamına karşı Al kaplı TM numuneler, kaplamasız TM numunelere göre çok daha iyi direnç göstermiştir. Test sonunda yapılan mikroskobik incelemelerde, kaplama yüzeyinde oluşan pitting tipi korozyonun kaplama içerisine doğru kılcal çatlaklar halinde nüfuz ettiği ve bazı yerlerde intermetalik faza kadar ulaştığı belirlenmiştir.

The Effect of Hot Dip Aluminizing on the Corrosion Resistance of PM Materials

In this study, ferrous based PM samples aluminium were coated by using hot dip aluminizing method. Samples were dipped in Al-Si12CuFe aluminium bath under argon gas cover, at 30- 300 sec dipping time and at 700 °C and 750 °C temperature. Aluminium coating and inferior intermetallic compound were occurred on surfaces. PM and aluminized PM samples were examined under same intensive salt environment for defining corrosion resistance properties. For that purpose, uncoated PM samples and coated PM samples were tested along 7 day, and 90 day respectively in the corrosion incubator. At the end of the test, the mass changes were measured from samples and microstructural propagating of corrosion on PM samples were investigated by using metallographic techniques. The chemical composition of samples had no effect on corrosion resistance. Hot dip aluminized PM samples showed stronger corrosion resistance than uncoated samples. While pitting type of corrosion occurred on surface of the uncoated PM samples, white colour aluminium oxide was observed on aluminized PM samples. According to microscopic investigations, pitting type of corrosion on aluminium layer propagated through the surface as micro cracks and at some regions they reached into the intermetallic phase

Keywords

Al kaplama, alüminizasyon, korozyon dayanımı, sıcak daldırma yöntemi, toz metalürjisi / Aluminium coating, aluminising, corrosion resistance, hot dip method, powder metallurgy.

References

• Sasaki, T.; Yakou, T. Features of intermetallic compounds in aluminized steels formed using aluminum foil, Journal of Materials Processing Technology. 2008; 197, 89–95.
• Cheng W.J.; Wang C.J. Growth of intermetallic layer in the aluminide mild steel during hot-dipping, Surface & Coatings Technology. 2009; 204, 824–828.
• Akdeniz M.V.; Mekhrabov A.O.; Yilmaz T. The role of Si addition on the interfacial interaction in Fe–Al diffusion layer. Scripta Metall Mater. 1994; 31, 1723-1731.
• Cotell C.M.; Sprague J.A.; Smidt F.A., Metals Handbook, On Surface Engineering, 5, ASM International, Materials Park. 1999; 346
• Hwang S.H.; Song J.H.; Kim Y.S., Mater. Sci. Eng. 2005; A390, 437-443.
• Koçanaoğulları S. Demir Esaslı Toz Metalürjisi İle Üretilmiş Parçalarda Alüminyum Kaplamanın Yüzey Özelliklerine Etkisi, Yüksek Lisans, CBÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Manisa 2010, 9-20.
• Strafford K.N.; Datta P.K.; Googan C.G. Coatings and surface treatment for corrosion and wear resistance“, Ellis Horwood Limited. 1984, 103-115.
• Richards R.W.; Jones R.D.; Clements P.D.; Clarke H. Metallurgy of continuous hot dip aluminizing, International Materials Review. 1994; 39 (5), 191-212,.
• Ryabov V.R. Aluminizing of steel, Metallurgiya publishers, Moskow, 1973.
• Denner S.G.; Jones R.D.; Thomas R.J., Hot Dip aluminising of steel strip, Iron and Steel International. 1975; 241-252
• Liberski P.; Gierek A., Kania H., Podolski P., Tatarek A., Formation of coatings from a liquid phase on the surface of iron-base alloys, Archives of Foundry Engineering. 2008; 8(4), 93 98.
• Glasbrenner H.; Wedemeyer O., Comparison of hot dip aluminized F28-mod. steel after different subsequent heat treatments. Journal of Nuclear Materials. 1998; 257, 274–281.
• Pasinli A., Köksal N.S., Sıcak daldırma yöntemi ile alüminyum kaplanan çelik malzemelerde yüksek sıcaklık oksidasyonunun incelenmesi, DEÜ Müh. Fak. Fen ve Mühendislik Dergisi. 2009; 11(31), 2-9.
• Sendzımır T., U.S. Patent No 1938, 2 110 893..
• Höganäs Company, www.hoganas.com
• T.K.F. Metal Kaplama Kim. ve Mak. Sanayi, www.tkfmetal.com (Haziran 2015)