Electrochemical mechanical and tribological properties of plasma electrolytic oxide coatings on titanium alloys


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2016

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: KADİR CİHAN TEKİN

Danışman: UĞUR MALAYOĞLU

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Titanyum ve alaşımları, yüksek özgül mukavemet, yüksek korozyon direnci ve biyouyumluluk gibi üstün özelliklere sahip olduğu için havacılık, biyomedikal ve kimya sanayilerinde standart malzeme olarak kabul görmüştür. Ancak, titanyum ve alaşımlarının kullanımıyla ilgili önemli bir eksikliği zayıf aşınma direncine sahip olmasıdır. Titanyum kendisine karşı veya diğer metallere karşı sürtündüğünde, birbirine yapışmaya eğilimlidir ve adeziv aşınma hasarına sebep olur. Titanyum alaşımlarının yüksek sürtünme katsayısı, burç ve rulman gibi yüksek yük altında çalışan birçok tribolojik sistemin aşınarak işlevsiz hale gelmesiyle sonuçlanmaktadır. Bu çalışmada, ticari saflıkta titanyum ve Ti6Al4V alaşımlarının elektrokimyasal ve tribolojik özelliklerini iyileştirmek amacıyla plazma elektrolitik oksidasyon yöntemi kullanılarak oksit kaplamalar üretilmiştir. Düşük gözenekliliğe ve yüksek yük taşıma kapasitesine sahip sert kaplama geliştirmek amacıyla farklı elektrolit bileşimleri oluşturulmuştur. Kaplamaların mikroyapısı elektron mikroskobuyla incelenmiştir. Kaplamaların faz bileşimi X-ışını kırınımıyla tespit edilmiştir. Kaplamaların mikro-mekanik özelliklerini belirlemek için nanoiz testi yapılmıştır. Kaplamaların yapışma mukavemetini belirlemek için kazıma testi kullanılmıştır. Kaplamaların tribolojik davranışını incelemek için çelik ve alumina bilyalara karşı kuru kaymalı aşınma testleri yapılmıştır. Potansiyodinamik polarizasyon ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi teknikleri kullanılarak sodyum klorür çözeltisi içerisinde elektrokimyasal korozyon testleri yapılmıştır. Test sonuçları göstermektedir ki, titanyum alaşımların korozyon ve aşınma direnci gerek doğru bir elektrolit seçimi gerekse uygun bir son işlem uygulanarak önemli ölçüde arttırılabilir.