Ti-6al-4v Alaşımının Yüzey Özelliklerinin Termal Oksidasyon İle Geliştirilmesi

Abstract

Bu çalışmada, soğuk işlem görmüş Ti-6Al-4V alaşımının termal oksidasyon koşulları araştırılmıştır. Kütlesel sertlikten fedakarlık yapmadan, mekanik olarak kararlı ve korozyona dirençli yüzey tabakası oluşturan oksidasyon koşullarının belirlenmesi amaçlanlandığından, bu oksidasyon koşullarında işlem gören alaşımın aşınma ve korozyonlu aşınma davranışları değerlendirilmiştir Yüzey tabakasının karakterizasyonu mikroskopik incelemeler, ultramikrosertlik ölçümleri ve X-ışını difraksiyon analizi ile gerçekleştirilmiştir. Farklı işlem koşulları sonucu elde edilen yüzeylerin görece korozyon direnci 5 M HCl çözeltisinde test edilmiştir. Buna göre 600C’de 60 saat oksidayon sonucu elde edilen yüzeyin korozyona karşı en fazla direnci gösterdiği belirlenmiştir. Aşınma testleri kayma aşınması durumunu temsil eden aşınma cihazında gerçekleştirilmiştir. Kuru ve % 0,9 NaCl içeren ortamlarda gerçekleştirilen deneylerinde 600C’de 60 saat yapılan oksidasyon ile aşınma direncini aşırı miktarda arttığı görülmüştür. % 0,9 NaCl içeren çözeltide gerçekleştirilen aşınma deneylerinde yüzey işlemi uygulanmamış alaşıma nazaran oksidasyon sonrası aşınma direnci 25 kat artmıştır.

In this study, comparative investigation of thermal oxidation treatment for cold worked Ti-6Al-4V was carried out. Since the aim was to form a mechanically stable and corrosion resistant surface without sacrifying the bulk hardness, the optimum oxidation conditions were determined for further evaluation of wear and corrosion wear performance. Characterization of modified surface layers were carried out by means of microscopic examinations, ultramicrohardness tests and X-ray diffraction analysis. Relative corrosion resistance of untreated and oxidized samples revealed by accelerated corrosion tests in a solution of 5M HCl. The examined Ti-6Al-4V alloy exhibited excellent resistance to corrosion after oxidation at 600°C for 60 hours. Wear tests were conducted on a reciprocating wear tester in dry sliding condition and in a 0,9 % NaCl solution. Oxidation of Ti-6Al-4V alloy at 600°C for 60 hours improved both dry sliding and corrosion wear resistance, significantly. In 0,9 % NaCl solution, oxidized alloy exhibited 25 times higher wear resistance than the untreated alloy.