MgZrO3 Esaslı fonksiyonel değişken kaplamalarda kullanılan katmanların aşınma davranışlarının incelenmesi

Abstract

ÖZET Anahtar Kelimeler: Fonksiyonel değişken kaplamalar, plazma sprey, aşınma Fonksiyonel değişken kaplamalar, parçaların özel bölgelerinde istenen özellikleri sağlamak için tasarlanmış, farklı bölgelerde farklı kompozisyon ve mikroyapı özelliği gösteren kaplamalardır. Bu tür kaplamalarda metalik bağ tabakasından sermete, sermetten seramik malzemeye doğru bir geçiş gözlenir. Termal bariyer kaplamalar, termal çevrim boyunca daha zayıf özelliklere sahip iken fonksiyonel değişken kaplamalar daha iyi performans sergiler. Fonksiyonel değişken kaplamaların araştırılmasının sebebi, kullanım ömrünü uzatabilmek için, termal gerilmeleri azaltmak, mekanik yorulma ömrünü, yapışma mukavemetini arttırmak ve sürünme, oksidasyon, korozyon, aşınma ve erozyona karşı direnç sağlamaktır. Bu çalışmada, plazma sprey yöntemiyle, AISI 304 L üzerine sırasıyla %100 NiCrAl + (%70 NiCrAl + %30 MgZr03) + (%50 NiCrAl + %50 MgZr03) + (%30 NiCrAl + %70 MgZr03) ve en üst tabaka olarak ta %100 MgZr03 tozları kullanılarak kaplamalar üretildi. Üretilmiş kaplamalar, optik mikroskop ile incelenerek kaplama kalınlıkları, her bir katman atıldıktan sonra x-ışınları ile analiz edilerek mevcut fazlar, enine kesit alınarak kaplama sertlikleri ve her bir katmanın yüzeyden yüzey pürüzlülükleri ölçülerek karakterize edildi. Daha sonra her bir katmandan oluşan numunelere değişik hız, yük ve zamanda aşınma yapılarak aşınma davranışları incelendi. XV

WEAR BEHAVIOUR OF USING LAYERS AT MgZr03 BASED FUNCTIONALLY GRADIENT COATINGS SUMMARY Keywords: Functionally gradient coatings, plasma spray, wear Functionally gradient coatings are a new concept for high temperature coatings, which consist of ceramics on one side, metal on the other and intermediate layer whose structure, composite and morphology change continuously from ceramic to metal in micro scale. It is also observed that there is a transition either from metallic bond layer to cermet or from cermet to metallic bond layer. Conventional thermal barrier coatings have low durability during thermal cycles. The reason of examining of functionally gradient coatings are reducing thermal stresses, increasing thermal-mechanic fatigue life and adhesion strength, and also to provide corrosion, erosion, creep, wear and oxidation resistance. In this study, AISI 304 L stainless steel is coated by functionally gradient coating which consists of accordingly NiCrAl bond coat, (%70 NiCrAl + %30 MgZr03), (%50 NiCrAl + %50 MgZr03), (%30 NiCrAl + %70 MgZr03) and %100 MgZr03 top coat by using plasma spray technique. The coated materials are analysed by x-ray diffractions, optical microscope. The distribution of micro hardness and surface roughness are measured on each one coating. Then, wear experiments are applied on each one coating by different speeds, loads and times. XVI