Mikro-ark oksidasyon yöntemi ile oksitlenen 2017A alüminyumun erozyon-korozyon direncinin incelenmesi

Abstract

2017A alüminyumu belli boyutlarda kesilmiş ve mikro ark oksidasyon (MAO) yöntemi kullanılarak yüzey modifikasyonu gerçekleştirilmiştir. Yüzeyinde seramik bir oksit tabakasının oluştuğu alüminyum; oda sıcaklığında, farklı sürelerde, HCl çözeltisi ve Al₂O₃ toz parçacıklarının manyetik karıştırıcı yardımıyla karıştırıldığı erozif-korozif bir ortama maruz bırakılmıştır. Mikro-ark oksidasyon ve erozyon-korozyon deneyleri öncesi ve sonrasında numunelerin kütle ölçümleri yapılmış ve XRD yardımıyla faz analizleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, numunelerin optik mikroskop ile yüzey görüntüleri elde edilerek, erozif-korozif ortamın numunenin yüzeyinde meydana getirdiği değişim irdelenmiştir. Çalışma sonucunda 2017A alüminyumunun Mikro-ark oksidasyon ile yüzeyinin kaplanması ile erozyon-korozyon direncinde belirgin bir artışın elde edildiği tespit edilmiştir. Özellikle MAO işlem süresini 5 dk.’dan 45 dk. çıkartmakla kaplama kalınlığında yaklaşık 6 kat artış elde edilmiştir. Bunun neticesinde 3 sa.’lik erozyon-korozyon deneyinde kütle kaybı %40.2 den %0.7 ye düşürülerek erozyon-korozyona karşı dayanım yaklaşık 60 kat arttırılmıştır.

Keywords

• Erozyon-korozyon,Mikro ark oksidasyon,Yüzey,Seramik

Investigation of erosion-corrosion resistance of 2017A aluminium oxidized by micro-arc oxidation process

Abstract

2017A aluminium sample was cut into certain pieces and surface modification was practiced via micro arc oxidation (MAO) method. Aluminum alloy, on the surface of which a ceramic layer was formed, was exposed to an erosive-corrosive environment at room temparature for different times. During the exposure Al₂O₃ powder particles were stirred in HCl solution. Mass measurements and XRD phase analyses of the samples were taken before and after the micro arc oxidation process and erosion-corrosion experiment. In addition, surface images of the samples were taken by optical microscopy in order to examine the changes in the surfaces of the samples produced by erosive-corrosive environment. As a result of this study, it was also determined that an obvious increase in erosion-corrosion resistance of 2017A aluminum oxidized by micro arc oxidation process occured. In particular, by extending the MAO processing time from 5 min to 45 min, an increase of about 6 times in coating thickness was obtained. As a result, in the 3 h erosion-corrosion test, the mass loss was reduced from 40.2% to 0.7% and so the erosion-corrosion resistance was increased about 60 times.

Keywords

• Erosion-corrosion,Micro-arc oxidation,Surface,Ceramic

References

1. American Standards Testing Materials Handbook. Friction, Lubrication and Wear Technology. 18, 766-771, 1992.
2. Bermudez MD, Carrion FJ, Martinez-Nicolas G, Lopez R. “Erosion–corrosion of stainless steels, titanium, tantalum and zirconium”. Wear, 258, 693-700, 2005.
3. Wu Z, Cheng YF, Liu L, Lv W, Hu W. “Effect of heat treatment on microstructure evolution and erosion–corrosion behavior of a nickel–aluminum bronze alloy in chloride solution”. Corrosion Science, 98, 260-270, 2015.
4. Callister, WD. Materials Science and Engineering An Intrduction. 8th ed. USA, Wiley, 2006.
5. Yerokhin AL, Nie X, Leyland A, Matthews A, Dowey SJ. “Plasma electrolysis for surface engineering”. Surface and Coatings Technology, 122, 73–93, 1999.
6. Baxi J, Kar P, Liang H, Polat A, Usta M, Uçışık AH. “Tribological characterization of microarc oxidized alumina coatings for biological applications”. Vacuum, 83, 217-222, 2008.