ZnCrCo alaşım filmlerinin elektrokimyasal depolama yöntemi ile üretimi, karakterizasyonu ve korozyon özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada elektrokimyasal depolama yöntemi kullanılarak sanayide yaygın bir biçimde kullanılan, mükemmel mekanik direnç ve korozyon direnci özelliklerine sahip fakat çevre açısından en tehlikeli maddelerden biri olan kadmiyuma alternatif olan çevreci Zn, ZnCo, ZnCrCo alaşım filmleri üretildi. ZnCrCo filmleri üzerine kobalt miktarının etkisinin araştırılması için CoSO4 miktarları 0.562, 1.124, 2.248 ve 3.372 gr olan 4 farklı ZnCrCo alaşım filmi üretildi. Filmin yapısını etkileyen önemli faktörlerden birisi olan elektrolit pH değerinin film yapısına olan etkisini gözlemek ve en uygun pH değerini bulmak için pH değerleri 3, 3.5, 4 ve 5 olan 4 farklı film oluşturuldu. En uygun pH değerinin 3.5 olduğu tespit edildi. ZnCrCo filmleri de bu pH değeri ile üretildiler. Üretilen filmlerin korozyon özellikleri %3'lük NaCl çözeltisinde hızlandırılmış korozyon testi yöntemi ile incelendi. Yapılan testler sonucunda en iyi korozyon değerinin CoSO4= 3.372 gr değerlikli ZnCrCo filminde olduğu görüldü.Banyo şartlarının filmin oluşumunu nasıl etkilediğini görmek için tüm banyoların dönüşümlü voltametri (DV) grafikleri ölçüldü.Saf Zn, ZnCo ve ZnCrCo alaşımlarının yapısal özellikleri X-Işını difraksiyon spektrometresi ile incelendi. Yüzey morfolojileri SEM (Taramalı Elektron Mikroskobu) ile incelendi. Film konsantrasyonları EDX analizi ile tespit edildi.Sonuç olarak; teknolojide çok yaygın kullanılan AISI 4140 çeliklerinin Zn, ZnCo, ZnCr ve ZnCrCo alaşımları ile kaplanarak korozyon dayanımlarının artırılabileceğini, ZnCrCo alaşımlarının bunlar içinde en iyi korozyon direncine sahip olduğu ve kurban anot olarak davrandığından çeliği koruduğu gözlendi. ZnCrCo alaşımlarının anormal biçimde depolandığı görüldü.Anahtar Kelimeler: Korozyon; elektrokimyasal depolama; koruyucu kaplama; Zn alaşımları; XRD

In this study Zn, ZnCo, ZnCrCo alloy films were produced by electrochemical deposition technique as an alternative of the cadmium which is widely used in industry, have excellent mechanical and corrosion resistance properties but one of the most dangerous subtance to environment. In order to investigate the effect of cobalt amount on ZnCrCo films, the amount of CoSO4 (0.562, 1.124, 2.248 and 3.372 gr) was changed to produce four different ZnCrCo alloy films. To observe and find the best electrolyte pH value which is one of the most important factors affecting the film structure four different films were produced under the 3.0, 3.5, 4.0 and 5.0 pH value conditions. The best pH value was found to be 3.5. The ZnCrCo films were produced using this pH value. The corrosion properties of the produced films were investigated by using lineer sweep voltammetry method in %3 NaCl solution. After the tests the best corrosion value was seen in the ZnCrCo film with the mass of CoSO4=3.372 gr.To see how the bath conditions affect the film happening, cyclic voltammetry (C-V) graphs of the all baths were registered.The structural properties of the pure Zn, ZnCo and ZnCrCo alloys were investigated by X-Ray diffraction spectrometry. The surface morphology was examined with scanning electron microscopy (SEM).As a result, the corrosion resistance of the AISI 4140 steels, which were widely used in technology, were found to be increased by covering with Zn, ZnCo, ZnCr and ZnCrCo, ZnCrCo alloys providing the best corrosion resistance and it was observed to protect the steel showing sacrificial anode prosperity. ZnCrCo alloys were seen to be stored in the anomalous form.Key Words: Corrosion; electrochemical deposition; protective coating; Zn alloys; XRD