Anotlama ve elektrik ark sprey kaplama işlemlerinin magnezyum alaşımlarının yapısal, korozyon ve gerilmeli korozyon özelliklerine etkilerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, farklı miktarlarda alüminyum içeren AZ31, AZ61 ve AZ91 magnezyum alaşımlarına üç farklı çözeltide anotlama işlemi uygulanmış, ayrıca bu alaşımlar elektrik ark sprey yöntemi ile ticari saflıkta alüminyum kaplanmıştır. Farklı yüzey işlemi uygulanmış malzemelerin yapısal özellikleri, taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji yayılımlı X-ışını analizi (EDS) ve X-ışını kırınım (XRD) cihazları ile incelenmiştir. Elektrokimyasal özelliklerinin tayini, potansiyodinamik polarizasyon yöntemi kullanılarak %3,5 NaCl çözeltisi içerisinde gerçekleştirilmiştir. Gerilmeli korozyon dirençlerinin belirlenmesi için düşük deformasyon hızı testi (SSRT) yöntemi kullanılmıştır. Kırılma yüzeyleri taramalı elektron mikroskobu cihazı kullanılarak incelenmiştir. Çalışma sonucunda, üç farklı çözeltide yapılan anotlama işlemlerinin korozyon potansiyeli değerlerini artırdığı görülmüştür. Anotlama işleminin alaşımların gerilmeli korozyon dirençlerini genellikle belli bir miktarda iyileştirdiği, bazılarında ise bir miktar kötüleştirdiği görülmüştür. Elektrik ark sprey yöntemi ile alüminyum kaplanmış numunelerde kaplama ile birlikte %3,5 NaCl çözeltisi içerisinde korozyon akım yoğunluğu değerleri pek değişmemişken, korozyon potansiyeli değerleri pozitif değerlere doğru artmıştır. Ayrıca alüminyum kaplamanın her üç alaşımında da gerilmeli korozyon direncini artırdığı tespit edilmiştir. Hem anotlanmış numunelerde hem de alüminyum kaplanmış numunelerde taneler arası ve tane içi gerilmeli korozyon çatlaklarına rastlanmıştır.

In this study, AZ31, AZ61 and AZ91 magnesium alloys containing different amounts of aluminum were subjected to anodization process in three different solutions and these alloys were coated with commercial purity aluminum by electric arc spray method. Structural properties of different surface treated materials were investigated by scanning electron microscopy (SEM), energy diffusion X-ray analysis (EDS) and X-ray diffraction (XRD). Electrochemical properties were determined by using potentiodynamic polarization method in 3.5% NaCl solution. Slow strain rate test (SSRT) was used to determine the stress corrosion resistance. Fracture surface images were examined using scanning electron microscopy. As a result of the study, it was found that anodization treatments carried out in three different solutions increased the corrosion potential values. Anodization treatments generally improve the stress corrosion resistance to a certain extent and to some extented degree of deterioration. Corrosion current density values in 3.5% NaCl solution did not change together with coating in aluminum coated samples by electric arc spray method, while corrosion potential value increased towards positive values. In addition, it was found that aluminum coatings increased stress corrosion resistance in all three alloys. Both anodization coated samples and aluminum coated samples showed intergranular and transgranular stress corrosion cracks.