1050 ve 3105 alüminyum alaşımlarının mikro ark oksidasyon yöntemiyle kaplanması

Abstract

Alüminyum, 2,7 g/cm3 yoğunluğu ile en hafif metaller arasında yer almakta ve bu hafifliği sayesinde otomotiv, inşaat, uzay, havacılık ve gıda gibi pek çok sektörde uygulama alanı bulmaktadır. Hafifliğinin yanı sıra, alüminyum ve alaşımlarının gösterdiği yüksek korozyon direnci, yüksek ısıl iletkenlik, kolay şekillendirilebilir ve geri dönüştürülebilir olmaları, kullanımlarını daha da artırmaktadır. Sahip oldukları bu özellikleri ile alüminyum ve alaşımlarının, kullanıldıkları alanlarda aynı özellikleri gösterebilecek diğer malzemelere göre tüketimi azaltarak tasarruf sağladığı ve çevre dostu olduğu görülmektedir.Alüminyum alaşımları, mekanik ve korozyon özellikleri açısından üstün olmalarına rağmen, düşük yüzey sertliği ve düşük aşınma dirençleriyle bazı uygulama alanlarında kullanım ömrünü azaltmakta ve problem teşkil etmektedir. Bu özelliklerin geliştirilmesi ve malzemelere ihtiyaç duyulan özelliklerin kazandırılması, çeşitli yüzey işlemleri ile mümkün olabilmektedir.Son yıllarda devamlı gelişim gösteren yüzey teknolojilerinden biri olan mikro ark oksidasyon (MAO) yöntemi bir çok endüstriyel alanda bu tarz uygulamalara sahiptir. Mikro ark oksidasyon yöntemi ile alüminyum gibi hafif metallerin yüzeylerinde kaplamalar oluşturularak malzemelerin mekaniksel özellikleri, korozyon ve aşınma kabiliyetleri arttırılabilmektedir.Bu çalışmada, `H19` ve `H0` kondisyondaki 1050 ve 3105 Al alaşımlarına mikro ark oksidasyon prosesi uygulanmış ve yüzeyde seramik oksit tabakası oluşturulmuştır. Proses süresince parametreler ve elektrolit bileşimi değiştirilmemiş, `H0` kondisyon özellikleri için uygulanan nihai tav işleminin ve alaşım elementlerinin, oluşturulan oksit tabakasının performansına olan etkileri incelenmiştir. Mikro ark oksidasyon işleminin ardından, yüzeyde oluşturulan oksit kaplamaların özelliklerini belirlemek amacıyla çeşitli karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır.

Aluminum is one of the lightest metals with a density of 2,7 g/cm3 and it finds an application in many sectors such as automotive, construction, space, aviation and food with its light-weight properties. In addition to this; its high corrosion resistance, high thermal conductivity, good formability and recyclability characteristics enhanced the use of aluminum and alloys. With these properties, it is seen that aluminum and its alloys reduce the consumption compared to other materials which shows the same characteristics in the applications where they are used and they are environmentally friendly.Although, good mechanical and corrosion properties of aluminum alloys, it poses a problem that the poor surface hardness and abrasion resistance reduces the lifetime. Developing these properties and gaining the features needed for materials can be possible with various surface treatments.Micro arc oxidation method (MAO) is one of the surface technologies which has been continuously developing in recent years, used in many industrial fields. The mechanical, abrasion and corrosion properties of light metals can be increased by using micro arc oxidation method by forming coatings on their surfaces.In this work, micro arc oxidation process was applied to 1050 and 3105 Al alloys in `H19` and `H0` condition and formed ceramic oxide layer on the surface. During the process, the parameters and electrolyte composition were not changed because of the investigating the effects of the final annealing process for getting `H0` condition properties and alloying elements on the performance of the oxide layer. After micro arc oxidation process, some characterizations were made to determine the properties of the oxide coatings formed on the surface.