Research Article

DETERMINATION OF SOLID PARTICLE EROSION BEHAVIORS OF NiCr CONTAINING THERMAL SPRAY COATINGS

Volume: 31 Number: 3 December 16, 2023
TR EN

NiCr İÇERİKLİ TERMAL SPREY KAPLAMALARIN KATI PARTİKÜL EROZYON DAVRANIŞLARININ BELİRLENMESİ

Öz

Mühendislik uygulamalarında katı partikül erozyonu (SPE) nedeniyle malzemeler çalışma koşulları altında hasara uğramaktadır. Malzeme yüzeylerinin erozyon, oksidasyon ve korozyon gibi hasar mekanizmalarına karşı korunması için kullanılan yöntemlerden birisi de termal sprey kaplama uygulamalarıdır. Bu çalışmada, yüksek hızlı oksi-yakıt (HVOF) termal sprey kaplama yöntemi ile 316L paslanmaz çelik altlık üzerine biriktirilen NiCr kaplamaların katı partikül erozyon davranışları incelenmiştir. SPE deneyleri aşındırıcı alümina (Al2O3) partikülleri ve farklı çarpma açıları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Deneyler, özel bir test düzeneği yardımı ile oda sıcaklığında yapılmıştır. Değişen çarpma açılarının yüzeyler üzerindeki etkisi, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve 3D profilometre kullanılarak incelenmiş ve literatür çalışmaları ile karşılaştırmalı olarak tartışılmıştır. SPE testleri sonrası en yüksek erozyon oranı 60°’lik çarpma açısında görülürken, bu değeri sırasıyla 30° ve 90°’lik çarpma açılarındaki erozyon oranları takip etmiştir. SEM analizleri sonucu gerçekleştirilen tüm SPE testlerinde numune yüzeylerine aşındırıcı Al2O3 partiküllerinin gömüldüğü ve farklı hasar oluşumlarının meydana geldiği tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

NiCr , Yüksek Hızlı Oksi Yakıt , Termal Sprey Kaplama , Katı Partikül Erozyonu , Hasar Oluşumu

References

  1. Akbarzadeh, E., Elsaadawy, E., Sherik, A. M., Spelt, J. K., Papini, M. (2012). The solid particle erosion of 12 metals using magnetite erodent. Wear, 282, 40-51. doi: https://doi.org/10.1016/j.wear.2012.01.021
  2. Binal, G. (2023). Isothermal oxidation and hot corrosion behavior of HVOF sprayed 80Ni-20Cr coatings at 750° C. Surface and Coatings Technology, 454, 129141. doi: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2022.129141
  3. Bousser, E., Martinu, L., Klemberg-Sapieha, J. E. (2014). Solid particle erosion mechanisms of protective coatings for aerospace applications. Surface and Coatings Technology, 257, 165-181. doi: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2014.08.037
  4. Chen, Q., Li, D. Y. (2003). Computer simulation of solid particle erosion. Wear, 254(3-4), 203-210. doi: https://doi.org/10.1016/S0043-1648(03)00006-1
  5. Day, J., Huang, X., Richards, N. L. (2005). Examination of a grit-blasting process for thermal spraying using statistical methods. Journal of Thermal Spray Technology, 14, 471-479. doi: 10.1361/105996305X76469
  6. Debasish, D., Panigrahi, A., Sengupta, P., Bajpai, S. (2022). Erosive wear characteristic of Mo-TiN composite coatings on turbocharger compressor wheel using Taguchi experimental design. Materials Today: Proceedings, 66, 534-539. doi: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.06.114
  7. Derelizade, K., Rincon, A., Venturi, F., Wellman, R.G., Kholobystov, A., Hussain, T. (2022). High temperature (900 C) sliding wear of CrNiAlCY coatings deposited by high velocity oxy fuel thermal spray. Surface and Coatings Technology, 432, 128063. doi: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2021.128063
  8. Getu, H., Spelt, J. K., Papini, M. (2012). Conditions leading to the embedding of angular and spherical particles during the solid particle erosion of polymers. Wear, 292, 159-168. doi: https://doi.org/10.1016/j.wear.2012.05.017
  9. Guduru, R. K., Dixit, U., Kumar, A. (2022). A critical review on thermal spray based manufacturing technologies. Materials Today: Proceedings, 62(13), 7265-7269. doi: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.04.107
  10. Hadavi, V., Arani, N. H., Papini, M. (2019). Numerical and experimental investigations of particle embedment during the incubation period in the solid particle erosion of ductile materials. Tribology International, 129, 38-45. doi: https://doi.org/10.1016/j.triboint.2018.08.013
APA
Yılmaz, S. E., Binal, G., Ozgurluk, Y., Özkan, D., & Karaoglanli, A. (2023). NiCr İÇERİKLİ TERMAL SPREY KAPLAMALARIN KATI PARTİKÜL EROZYON DAVRANIŞLARININ BELİRLENMESİ. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, 31(3), 808-815. https://doi.org/10.31796/ogummf.1289508
AMA
1.Yılmaz SE, Binal G, Ozgurluk Y, Özkan D, Karaoglanli A. NiCr İÇERİKLİ TERMAL SPREY KAPLAMALARIN KATI PARTİKÜL EROZYON DAVRANIŞLARININ BELİRLENMESİ. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2023;31(3):808-815. doi:10.31796/ogummf.1289508
Chicago
Yılmaz, Sefa Erdem, Gülfem Binal, Yasin Ozgurluk, Derviş Özkan, and Abdullah Karaoglanli. 2023. “NiCr İÇERİKLİ TERMAL SPREY KAPLAMALARIN KATI PARTİKÜL EROZYON DAVRANIŞLARININ BELİRLENMESİ”. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Ve Mimarlık Fakültesi Dergisi 31 (3): 808-15. https://doi.org/10.31796/ogummf.1289508.
EndNote
Yılmaz SE, Binal G, Ozgurluk Y, Özkan D, Karaoglanli A (December 1, 2023) NiCr İÇERİKLİ TERMAL SPREY KAPLAMALARIN KATI PARTİKÜL EROZYON DAVRANIŞLARININ BELİRLENMESİ. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi 31 3 808–815.
IEEE
[1]S. E. Yılmaz, G. Binal, Y. Ozgurluk, D. Özkan, and A. Karaoglanli, “NiCr İÇERİKLİ TERMAL SPREY KAPLAMALARIN KATI PARTİKÜL EROZYON DAVRANIŞLARININ BELİRLENMESİ”, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol. 31, no. 3, pp. 808–815, Dec. 2023, doi: 10.31796/ogummf.1289508.
ISNAD
Yılmaz, Sefa Erdem - Binal, Gülfem - Ozgurluk, Yasin - Özkan, Derviş - Karaoglanli, Abdullah. “NiCr İÇERİKLİ TERMAL SPREY KAPLAMALARIN KATI PARTİKÜL EROZYON DAVRANIŞLARININ BELİRLENMESİ”. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi 31/3 (December 1, 2023): 808-815. https://doi.org/10.31796/ogummf.1289508.
JAMA
1.Yılmaz SE, Binal G, Ozgurluk Y, Özkan D, Karaoglanli A. NiCr İÇERİKLİ TERMAL SPREY KAPLAMALARIN KATI PARTİKÜL EROZYON DAVRANIŞLARININ BELİRLENMESİ. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2023;31:808–815.
MLA
Yılmaz, Sefa Erdem, et al. “NiCr İÇERİKLİ TERMAL SPREY KAPLAMALARIN KATI PARTİKÜL EROZYON DAVRANIŞLARININ BELİRLENMESİ”. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol. 31, no. 3, Dec. 2023, pp. 808-15, doi:10.31796/ogummf.1289508.
Vancouver
1.Sefa Erdem Yılmaz, Gülfem Binal, Yasin Ozgurluk, Derviş Özkan, Abdullah Karaoglanli. NiCr İÇERİKLİ TERMAL SPREY KAPLAMALARIN KATI PARTİKÜL EROZYON DAVRANIŞLARININ BELİRLENMESİ. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2023 Dec. 1;31(3):808-15. doi:10.31796/ogummf.1289508