AZ91 Mg Alaşımı Üzerine Soğuk Sprey Kaplama Yöntemi ile Al Kaplamaların Büyütülmesi

Ebru Emine Şüküroğlu

doi:10.53433/yyufbed.1285509

EN TR

AZ91 Mg Alaşımı Üzerine Soğuk Sprey Kaplama Yöntemi ile Al Kaplamaların Büyütülmesi

Öz

Hafif metalik mühendislik malzemelerinden biri olan AZ91 magnezyum alaşımı; sahip olduğu düşük yoğunluk ve yüksek özgül mukavemet özelliklerinden dolayı endüstrinin birçok alanında yapı malzemesi olarak tercih edilmektedir. Ancak AZ91 alaşımının sahip olduğu güçlü yapısal özelliklerine rağmen yüzey özelliklerinin sınırlı olması, saldırgan ortamlarda ve aşırı yük altında düşük dayanıma sahip olmasına dolayısıyla bu alaşımların kullanımlarının sınırlı kalmasına neden olmaktadır. Bu alaşımların zayıf yüzey özelliklerini geliştirmek ve endüstrinin farklı alanlarında kullanımlarını arttırılabilmek için yüzey kaplama işlemleri uygulanabilmektedir. Bu çalışmada; AZ91 magnezyum alaşımının yüzey özelliklerini iyileştirilebilmek amacı ile soğuk sprey (SS) yöntemi ile Al kaplamaların büyütülmesi amaçlanmıştır. Büyütülen kaplamaların yapısal morfolojik analizleri kaplamaların XRD ve SEM analizleri ile sertlik değerleri ise mikro sertlik ölçme yöntemiyle tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Al kaplama, AZ91 Mg Alaşımı, Soğuk sprey yöntemi (SS)

Kaynakça

Altuncu, E., & Üstel, F. (2010). Soğuk sprey (cold spray) teknolojisi ve uygulama alanları. Türk Mühendis ve Mimar Odaları Birliği Metalurji Mühendisleri Odası Dergisi, 157, 29- 40.
Assadi, H., Gartner, F., Stoltenhoff, T., & Kreye, H. (2003). Bonding mechanism in cold gas spraying. Acta Materialia, 51, 4379–4394. doi:10.1016/S1359-6454(03)00274-X
Assadi, H., Kreye, H., Gärtner, F., & Klassen, T. (2016). Cold spraying – A materials perspective. Acta Materialia, 116, 382–407. doi:10.1016/j.actamat.2016.06.034
Atrens, A., Song, G. L., Liu, M., Shi, Z., Cao, F., & Dargusch, M. S. (2015). Review of recent developments in the field of magnesium corrosion. Advanced Engineering Materials, 17, 400–453. doi:10.1002/adem.201400434
Cetin, O., Tazegul, O., & Kayali, E. S. (2016). Effect of parameters to the coating formation during cold spray process. Proceedings of the 2nd World Congress on Mechanical, Chemical and Material Engineering (MCM 16), Paper no MMME 140, Budapest, Hungary. doi:10.11159/mmme16.140
Cortes, R., Garrido, M. A., Rico, A., Munez, C. J., Poza, P., Martos, A. M., Dosta, S., & Cano, I. G. (2020). Effect of processing conditions on the mechanical performance of stainless steel cold sprayed coatings. Surface and Coatings Technology, 394, 125874. doi:10.1016/j.surfcoat.2020.125874
Davis, J. R. (2004). Davis, J.R. (Eds.) Cold Spray Process, Handbook of Thermal Spray Technology (pp. 77-84, 211-212). OH, 06994G, USA: ASM International: Materials Park.
Dykhuizen, R. C., Smith, M. F., Gilmore, D. L., Neiser, R. A., Jiang, X., & Sampath, S. (1999). Impact of high velocity cold spray particles. Journal of Thermal Spray Technology, 8, 559-564. doi:10.1361/105996399770350250
Esmaily, M., Svensson, J.E., Fajardo, S., Birbilis, N., Frankel ,G.S., Virtanen, S., Arrabal, R., Thomas, S., & Johansson, L.G. (2017). Fundamentals and advances in magnesium alloy corrosion. Progress in Materials Science, 89, 92-193. doi:10.1016/j.pmatsci.2017.04.011
Garrido, M. A., Sirvent, P., & Poza, P. (2017). Evaluation of mechanical properties of Ti6Al4V cold sprayed coatings. Surface Engineering, 34, 399-405. doi:10.1080/02670844.2017.1398442

Goral, A., Żorawski, W., & Makrenek, M. (2019). The effect of the standoff distance on the microstructure and mechanical properties of cold sprayed Cr3C2-25(Ni20Cr) coatings. Surface and Coatings Technology, 361, 9-18. doi:10.1016/j.surfcoat.2019.01.006
Ghelichi, R., & Guagliano, M., (2009). Coating by the cold spray process: a state of the art. Frattura ed Integrita Stutturale, 8, 30-44. doi:10.3221/IGF-ESIS.08.03
Henao, J., Concustell, A., Cano, I. G., Cinca, N., Dosta, S., & Guilemany, J. M. (2014). Influence of cold gas spray process conditions on the microstructure of Fe-based amorphous coatings. Journal of Alloys and Compounds, 622, 995-999. doi:10.1016/j.jallcom.2014.11.037
Jeandin, M., Koivuluoto, H., & Vezzu, S. (2015). Coating Properties. Villafuerte, J. (Eds.), Modern Cold Spray (pp: 107-204). Springer International Publishing Switzerland, Springer Cham
Lee, J. H., Shin, S. M., Kim, H. J., & Lee, C. (2007). Effect of gas temperature on critical velocity and deposition characteristic in kinetic spraying. Applied Surface Science, 253, 3512-3520. doi:10.1016/j.apsusc.2006.07.061
Li, W. Y., Zhang, C, Guo, X. P., Zhang, G., Liao, H. L., Li, C. J., & Coddet, C. (2008). Effect of standoff distance on coating deposition characteristics in cold spraying. Materials & Design, 29, 297-304. doi:10.1016/j.matdes.2007.02.005
Li, C. J., & Yang, G. J. (2013). Relationships between feedstock structure, particle parameter, coating deposition, microstructure and properties for thermally sprayed conventional and nanostructured WC-Co. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 39, 2–17. doi:10.1016/j.ijrmhm.2012.03.014
Liu, Y., Li, C. X., Huang, X. F., Ma, K., Luo, X. T., & Li, C. J. (2020). Effect of water environment on particle deposition of underwater cold spray. Applied Surface Science, 506, 144542. doi:10.1016/j.apsusc.2019.144542
Lua, F., Maa, K., Lia C, Yasirb, M., Luoa, X., & Lia, C. (2020). Enhanced corrosion resistance of cold-sprayed and shot-peened aluminum coatings on LA43M magnesium alloy. Surface and Coatings Technology, 394, 125865. doi:10.1016/j.surfcoat.2020.125865
Luo, X. T., Li, C. X., Shang, F. L., Yang, G. J., Wang, Y., & Li. C. J. (2014). High velocity impact induced microstructure evolution during deposition of cold spray coatings: A review. Surface and Coatings Technology, 254, 11–20. doi:10.1016/j.surfcoat.2014.06.006
Ma, X., Jin, S., Wu, R., Zhang, S., Hou, L., Krit, B., Betsofen, S., & Liu, B. (2022). Influence of combined B4C/C particles on the properties of microarc oxidation coatings on Mg-Li alloy. Surface and Coatings Technology, 438, 128399. doi:10.1016/j.surfcoat.2022.128399
Maledi, N. B., Oladijo, O. P., Botef, I., Ntsoane, T. P., Madiseng, A. & Moloisane, L. (2017). Influence of cold spray parameters on the microstructures and residual stress of Zn coatings sprayed on mild steel. Surface and Coatings Technology, 318, 106-113. doi:10.1016/j.surfcoat.2017.03.062
Molaei, M., Babaei, K., & Fattah-alhosseini, A. (2020). Improving the wear resistance of plasma electrolytic oxidation (PEO) coatings applied on Mg and its alloys under the addition of nano- and micro-sized additives into the electrolytes: A review. Journal of Magnesium and Alloys, 9, 4, 1164-1186. doi:10.1016/j.jma.2020.11.016
Öztürk, A. (2003). Manyetik sıçratma tekniği ile üretilmiş Mo2N ve nanokompozit Mo-N-Cu kaplamaların kazımalı aşınma davranışlarının karşılaştırılması. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, Türkiye.
Pattison, J., Celotto, S., Khan, A., & O'Neill, W. (2008). Standoff distance and bow shock phenomena in the cold spray process. Surface and Coatings Technology, 202, 8, 1443-1454. doi:10.1016/j.surfcoat.2007.06.065
Poza, P., & Garrido-Maneiro, M. A. (2022). Cold-sprayed coatings: microstructure, mechanical properties, and wear behaviour. Progress in Materials Science, 123, 100839. doi:10.1016/j.pmatsci.2021.100839
Rokni, M. R., Nutt, S. R., Widener, C. A., Champagne, V. K., & Hrabe, R. H. (2017). Review of relationship between particle deformation, coating microstructure, and properties in high-pressure cold spray. Journal of Thermal Spray Technology, 26, 1308–1355. doi:10.1007/s11666-017-0575-0
Siddique, S., Bernussi, A.A., Husain, W.S., & Muhammad, M. (2020). Enhancing structural integrity, corrosion resistance and wear properties of Mg alloy by heat treated cold sprayed Al coating. Surface and Coatings Technology, 394, 125882. doi:10.1016/j.surfcoat.2020.125882
Song, G., & StJohn ,D.H. (2005). Corrosion of magnesium alloys in commercial engine coolants. Materials and Corrosion, 56, 1, 15-23. doi:10.1002/maco.200403803
Steenkiste T. H. V., Smith, J. R., Teets, R. E., Moleski, J. J., Gorkiewicz, D. W., Tison, R. P., Marantz, D. R., Kowalsky, K. A., Riggs, W. L., Zajchowski, P. H., Pilsner, B., Mccune, R. C., & Barnett, K. J. (1999). Kinetic spray coatings. Surface and Coatings Technology, 111 (1), 10, 62-71. doi:10.1016/S0257-8972(98)00709-9
Szala, M., Latka, L., Walczak, M., & Winnicki, M. (2020). Comparative study on the cavitation erosion and sliding wear of cold-sprayed al/al2o3 and cu/al2o3 coatings, and stainless steel, aluminium alloy, copper and brass. Metals, 10, 7, 856. doi:10.3390/met10070856
Tortuero, S., Garrido, M. A., Poza, P. & Rodriguez, J. (2020). Evaluating the erosion resistance of Ti6Al4V coatings deposited by cold spray. Wear, 454–455, 203337. doi:10.1016/j.wear.2020.203337
Tekin, E., Uyum, S., Karahan, B., Tekin, K.C., & Malayoğlu, U. (2021). Soğuk püskürtme teknolojisi ve uygulamaları. Mühendis ve Makine, 62, 702, 106-150. doi:10.46399/muhendismakina.798947
Wendt, A., & Weiß, K. (2004, Kasım). Gießsimulation für Magnesium-Leichtbauteile in der Flugzeugindustrie. Journal Of Virtual Materials Processing, Bayreuth, Germany.
Zahiri, S. H., Fraser, D., Gulizia, S. & Jahedi, M. (2006). Effect of processing conditions on porosity formation in cold gas dynamic spraying of copper. Journal of Thermal Spray Technology, 15(3), 422- 430. doi:10.1361/105996306X124437
Zhang, D., Ge, Y., Liu, G., Gao, F., & Li, P. (2018). Investigation of tribological properties of micro-arc oxidation ceramic coating on Mg alloy under dry sliding condition. Ceramics International, 44, 14, 16164-16172. doi:10.1016/j.ceramint.2018.05.137
Zhao, Z.B., Gillispie, B.A, & Smith, J. R. (2006). Coating deposition by the kinetic spray process. Surface and Coatings Technology, 200, 4746-4754. doi:10.1016/j.surfcoat.2005.04.033

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Ebru Emine Şüküroğlu ^*
0000-0001-8638-5471
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

29 Aralık 2023

Gönderilme Tarihi

19 Nisan 2023

Kabul Tarihi

16 Haziran 2023

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2023 Cilt: 28 Sayı: 3

DOI

https://doi.org/10.53433/yyufbed.1285509

IZ

https://izlik.org/JA37LB52PP

APA

Şüküroğlu, E. E. (2023). AZ91 Mg Alaşımı Üzerine Soğuk Sprey Kaplama Yöntemi ile Al Kaplamaların Büyütülmesi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 28(3), 1118-1126. https://doi.org/10.53433/yyufbed.1285509

AMA

1.Şüküroğlu EE. AZ91 Mg Alaşımı Üzerine Soğuk Sprey Kaplama Yöntemi ile Al Kaplamaların Büyütülmesi. YYUFBED. 2023;28(3):1118-1126. doi:10.53433/yyufbed.1285509

Chicago

Şüküroğlu, Ebru Emine. 2023. “AZ91 Mg Alaşımı Üzerine Soğuk Sprey Kaplama Yöntemi ile Al Kaplamaların Büyütülmesi”. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 28 (3): 1118-26. https://doi.org/10.53433/yyufbed.1285509.

EndNote

Şüküroğlu EE (01 Aralık 2023) AZ91 Mg Alaşımı Üzerine Soğuk Sprey Kaplama Yöntemi ile Al Kaplamaların Büyütülmesi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 28 3 1118–1126.

IEEE

[1]E. E. Şüküroğlu, “AZ91 Mg Alaşımı Üzerine Soğuk Sprey Kaplama Yöntemi ile Al Kaplamaların Büyütülmesi”, YYUFBED, c. 28, sy 3, ss. 1118–1126, Ara. 2023, doi: 10.53433/yyufbed.1285509.

ISNAD

Şüküroğlu, Ebru Emine. “AZ91 Mg Alaşımı Üzerine Soğuk Sprey Kaplama Yöntemi ile Al Kaplamaların Büyütülmesi”. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 28/3 (01 Aralık 2023): 1118-1126. https://doi.org/10.53433/yyufbed.1285509.

JAMA

1.Şüküroğlu EE. AZ91 Mg Alaşımı Üzerine Soğuk Sprey Kaplama Yöntemi ile Al Kaplamaların Büyütülmesi. YYUFBED. 2023;28:1118–1126.

MLA

Şüküroğlu, Ebru Emine. “AZ91 Mg Alaşımı Üzerine Soğuk Sprey Kaplama Yöntemi ile Al Kaplamaların Büyütülmesi”. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 28, sy 3, Aralık 2023, ss. 1118-26, doi:10.53433/yyufbed.1285509.

Vancouver

1.Ebru Emine Şüküroğlu. AZ91 Mg Alaşımı Üzerine Soğuk Sprey Kaplama Yöntemi ile Al Kaplamaların Büyütülmesi. YYUFBED. 01 Aralık 2023;28(3):1118-26. doi:10.53433/yyufbed.1285509

Cited By

Alüminyum Alaşımlarına Uygulanan Alüminyum Oksit Takviyeli Alüminyum/Çinko Soğuk Sprey Kaplamaların Morfoloji ve Aşınma Dayanımına Etkisi

Politeknik Dergisi

https://doi.org/10.2339/politeknik.1650778

AZ91 Mg Alaşımı Üzerine Soğuk Sprey Kaplama Yöntemi ile Al Kaplamaların Büyütülmesi

Deposition of Al Coatings by Cold Spray Method on AZ91 Mg Alloy

Öz

Anahtar Kelimeler

AZ91 Mg Alaşımı Üzerine Soğuk Sprey Kaplama Yöntemi ile Al Kaplamaların Büyütülmesi

Öz

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

Ayrıntılar

Birincil Dil

Konular

Bölüm

Yazarlar

Yayımlanma Tarihi

Gönderilme Tarihi

Kabul Tarihi

Yayımlandığı Sayı

DOI

IZ

Kaynak Göster

Cited By

Alüminyum Alaşımlarına Uygulanan Alüminyum Oksit Takviyeli Alüminyum/Çinko Soğuk Sprey Kaplamaların Morfoloji ve Aşınma Dayanımına Etkisi