Alüminyum altlık üzerine ısıl püskürtme yöntemiyle kaplanan seramik ve seremik-polimer kaplamaların aşınma davranışlarının incelenmesi

Abstract

Hafif metaller ve alaşımları sağladıkları ağırlık tasarrufu nedeniyle her gün biraz daha önem kazanmaktadır. Ancak bu malzemelerin sertlikleri ve mukavemetleri düşük olduğundan tribolojik uygulamalarda çoğu zaman yetersiz kalmaktadırlar. Uygun yüzey geliştirme yöntemlerinin seçimi ve uygulanmasıyla bu malzemelerin tribolojik özellikleri geliştirilebilmektedir. Bu çalışmada ticari saflıktaki alüminyum üzerine alevle püskürtme yöntemiyle kaplanmış Cr203, ZrC^CaO, AI2O3 ve AI2O3TİO2 olmak üzere dört farklı oksit seramik kaplamanın ve bu kaplamaların üzerine daldırma yöntemiyle teflon kaplanarak oluşturulan seramik/teflon karma kaplamaların, kuru kayma koşulundaki aşınma davranışları, farklı yükler kullanılarak salınım hareketli (reciprocating) aşınma test cihazında ayrı ayrı incelenmiştir. Seramik kaplamalar arasından Cr^Oı kaplama en sert kaplama olup, her iki bilyeye karşı yapılan aşınma deneylerinde en yüksek aşınma direncini göstermiştir. Alümina bilye ile yapılan deneylerde aşınma direncinin büyükten küçüğe sıralaması C^Cb, ZrCbCaO, A1203 ve AI2O3TİO2 iken çelik bilyede bu sıralama Cr203, AI2O3TİO2, AI2O3 ve Zr02CaO şeklindedir. Seramik kaplamaların üzerine teflon kaplanması sürtünme katsayısını büyük ölçüde düşürerek 0.1 değerinin altına indirmiştir. Bu sayede aşınma azalmış ve karma kaplamaların servis ömrü artmıştır. İncelenen seramik kaplamalar arasında en az aşınan C^C^ 'ün, üzerine teflon kaplanmasıyla elde edilen Cr2Û3 / teflon karma kaplama da en yüksek aşınma direncini göstermiştir.

Light metals exhibit insufficient tribological performance due to their low hardness and strength. Their tribological properties can be improved by the selection and application of the convenient surface modification technologies. In this study, the wear behaviours of &2O3, ZrChCaO, AI2O3 and AI2O3TİO2 oxide- ceramic coatings and the combined coatings (oxide ceramic + teflon) formed on commercial purity aluminum have been examined. Ceramic coatings were applied by flame spray technique, while the combined coatings were obtained by dipping these oxide-ceramic coated materials in teflon solution and then curing. The wear performances of the ceramic and combined coatings were investigated by a reciprocating wear tester utilising alumina and steel balls with different loads under dry sliding conditions. Among the examined ceramic coatings, maximum hardness and wear resistance was obtained from &2O3 coating. Furthermore, application of teflon layer on Cr^C^ ceramic coating achieved the maximum resistance to wear when compared to the other combined coatings.