Akımsız Ni-B kaplamaların 7075 Alaşımının yorulma davranışına etkisinin incelenmesi

Abstract

İlk olarak 1946 yılında Brinnel ve Riddel tarafından ortaya konulan akımsız nikel kaplamanın alüminyum alaşımlarına uygulanması ile yüzeyde sert ve aşınmaya dirençli bir tabaka oluşturulmaktadır. Akımsız nikel kaplamalar kullanılan banyoya bağlı olarak akımsız nikel fosfor (Ni ? P) ve akımsız nikel bor (Ni ? B) şeklindedir.. Akımsız Ni ? P kaplamalar ticari olarak yaygın biçimde kullanılmaktadır. Ni ? B kaplamalar ise; yüksek sertlik ve aşınma dirençlerinden dolayı günümüzde sert krom kaplamaya alternatif olarak gösterilmektedir. Akımsız nikel kaplamalara üçüncü bir element ilave edilmesiyle de akımsız nikel alaşım kaplamalar elde edilmiş olur. Bu çalışmada öncelikle alüminyum alaşımları üzerine yüksek hızda akımsız Ni ? B ve Ni ? W ? B kaplama yapabilmek için ticari bir akımsız nikel kaplama banyosu kullanılmadan, çözeltiler hazırlanmıştır. Akımsız Ni ? B banyosuna sodyum tungstat ilavesi ile alüminyum numune üzerinde akımsız Ni ? W ? B kaplamanın gerçekleştiği görülmüştür. Çalışmanın amacına uygun olarak; kaplama sonrası kaplanmış numunelere uygulanacak ısıl işlem ile çökelme sertleşmesiyle sertleştirilen 7075 Al alaşımının ısıl işlem şartları (Sıcaklık - süre) ortak olarak belirlenmiştir. Alüminyum numune üzerine gerçekleştirilen akımsız Ni ? B ve akımsız Ni ? W ? B kaplamaların karakterizasyonunun yapılabilmesi amacıyla XRD, SEM ve EDS analizleri gerçekleştirilmiştir. Akımsız Ni ? B ve Ni ? W ? B kaplanmış numunelerin korozyon direncinin belirlenmesi amacıyla daldırma deneyleri ve polarizasyon eğrileri oluşturulmuştur. Havada ve % 3.5 NaCl çözeltisinde gerçekleştirilen korozyonlu yorulma deneylerinin sonuçları ve kırık yüzey görüntüleri incelenerek kaplamanın 7075 Al alaşımının yorulma davranışı üzerindeki etkisi belirlenmiştir.

After the beginning of electroless coating by Brenner and Riddel in 1946, electroless nickel was coated on aluminum alloys to obtain hard and resistant to wear surfaces. Electroless nickel coatings differ from the composition of the bath which is used for deposition: electroless nickel ? phosphorus (Ni ? P) and electroless nickel ? boron (Ni ? B). Ni ? B coatings are adressed as an alternative to hard chrome plating. The co ? deposition of other third element within growing film has led to electroless alloy deposition. In this study, the bath which provides highest deposition rate was defined for electroless Ni ? B plating. Sodıum tungstate was added to this bath to deposit electroless Ni ? W ? B coating. It is aimed in this study to obtain both highest strength of 7075 Al alloy and highest hardness of electroless Ni ? B and Ni ? W ? B coatings. Therefore, the heat treatments are designed to optimize the strength of substrate and coating by modifying the time and temperature. After deposition of Ni ? B and Ni ? W ? B, by using XRD, SEM and EDS analyses characterization of the coating was executed. Exploring polarization curves of electroless Ni ? B, Ni ? W ? B and substrate presented corrosion behaviours of those are appointed. The survey of fatigue tests and corrosion fatigue tests displayed the effect of electroless nickel coating which was deposited on 7075 Al alloy.