Saf Titanyum Ve Ti6al4v Alaşımının Yüksek Sıcaklıkta Oksidasyon Davranışı

Abstract

Bu tez çalışmasının amacı, termal oksidasyonun CP Ti ve Ti6Al4V alaşımının yüzey özelliklerine ve korozyon direncine etkisi incelemektir. Termal oksidayon işlemleri 8x10-3 mbar basınç altında farklı sıcaklık ve sürelerde yapılmıştır. Termal oksidasyon sonucunda oksitlenen numuneler ve işlemsiz orijinal numunelerin karakterizasyonu optik mikroskop incelemeleri, yüzey pürüzlülüğü ve sertlik ölçümleri, X ışınları difraksiyon analizleri ile gerçekleştirilmiştir. Bu testler sonucunda sıcaklık ve sürenin artması ile yüzey sertliği ve oksijen difüzyon derinliklerinin arttığı ve farklı sıcaklık ve süredeki termal oksidasyon koşullarıyla aynı difüzyon derinliğinin arttığı görülmüştür. Karakterizasyon çalışmalarının sonuçlarına göre belirlenen termal oksidasyon koşullarında hazırlanan numuneler üzerinde Rockwell C indentasyon testi, çizik testi ve korozyon testi yapılmıştır. Rockwell C ve çizik testleri sonuçlarına göre CP Ti için en yüksek çatlama direnci 750 ºC ‘de 8 saat oksidasyon sonrası ve Ti6Al4V alaşımı için 850 ºC ‘de 1,5 saat oksidasyon sonrasındaki numunelerde elde edilmiştir. Ayrıca korozyon testine göre CP Ti için en iyi korozyon direnci 750 ºC ‘de 8 saat ve 800 ºC ‘de 4 saat oksidasyon sonrasındaki numuneler ve Ti6Al4V alaşımı için en iyi korozyon direnci 850 ºC ‘de 1,5 saat oksidasyon sonrasındaki numunelerde elde edilmiştir.

The purpuse of this is to investigate the effect of thermal oxidation on surface properties and corrosion resistance of CP Ti and Ti6Al4V alloy. Thermal oxidation was carried out at different temperatures for various times in vacuum atmosphere. Oxidised and untreated specimens were characterised by means of optical microscopic examinations, roughness and hardness measurements, X-ray diffraction analysis. As a result of these tests, it is seen that the hardness of surface and oxygen difüsion depth increase of the temperature and duration. Rockwell C indentation tests, scratch tests and corrosion tests were conducted on the specimens oxidized in the conditions that were determined according to the results of characterization work. According to the results of Rockwell C and scratch tests, the highest cracking resistance for CP Ti is determined in specimen at 850 ºC after 1,5 hours oxidation process and the highest cracking resistance for Ti6Al4V alloy is determined in specimen at 850 ºC after 1,5 hours oxidation process. In addition, according to the results of corrosion test, the highest corrosion resistance for CP Ti is determined in specimens at 750 ºC after 8 hours and at 800 ºC after 4 hours oxidation processes and the highest corrosion resistance for Ti6Al4V alloy is determined in specimen at 850 ºC after 1,5 hours oxidation process.