Ti-6al-7nb Alaşımının Termal Oksidasyon Yöntemiyle Yüzey Özelliklerinin Geliştirilmesi

Abstract

Termal oksidasyon, titanyum ve alaşımlarının yüzeyinde kalın oksit tabakası ve onun altında oksijence zengin katı eriyik bölgesi oluşturan yüksek sıcaklık oksidasyon işlemidir. Bu işleme aynı zamanda oksijen difuzyon sertleştirilmesi adı da verilir. Oksijen atomlarının difuzyonuyla oksit tabaksının altında katı eriyik bölgesinin oluşumu yüzey sertliğinde artışa neden olur. Oksijenin konsantrasyonuna bağlı olarak, sertlik yüzeyden iç bölgelere doğru azalır. Oksidasyon işlemi normal atmosferik kosullarda Nabertherm laboratuar tipi fırında 600-900C de 1-72 saat arasında 12 saatte bir alınmak suretiyle yapılmıştır. Bu çalışmanın amacı Ti6Al7Nb alaşımının oksidasyon davranışını incelemek ve alaşımın aşınma ve korozyon performanslarını arttırmaktır. Kütlesel sertlikten fedakarlık yapmadan mekanik olarak kararlı ve korozyona dirençli yüzey tabakası oluşturan optimum oksidasyon koşulları mikroyapı çalışmaları, sertlik ölçümleri, aşınma ve korozyon testleri yardımıyla belirlenmiştir. Yüzey tabakasının karekterizasyonu mikroskobik incelemeler, yüzey sertlik ölçümleri ve X-Işını difraksiyon analiziyle gerçekleştirilmiştir.

Thermal oxidation is to exposure of titanium and its alloys to any oxygen containing atmosphere at elevated temperature leads to formation of an oxide layer (OL) on the surface with an oxygen diffusion zone (ODZ) beneath it. This can be also named as Oxygen diffusion hardening. Depending on the concentration of oxygen, the hardness gradually decreases from surface to the inner regions of the metal. Oxidation treatment was carried out by utilizing Nabertherm laboratory type furnace at various temperatures ranging between 600-900°C for certain time intervals between 12-72 hours under normal atmospheric condition. This work aims to examine the air oxidation behaviour and improve the corrosion and wear performances of Ti6Al7Nb alloy. It has been examined to form a mechanically stable and corrosion resistant surface without sacrifying the bulk hardness, the optimum oxidation conditions will be determined for further evaluation of wear and corrosion performances. Characterization of modified surface layers will be carried out by means of microscopic examinations, surface hardness tests and X-ray diffraction analysis.