Erdemir 7140k mikro alaşımlı çelik levhaların sıcak daldırma galvaniz yöntemi ile kaplanması ve galvaniz alaşım özelliklerinin geliştirilmesi

Abstract

Galvanizleme, demir esaslı bir malzemenin sıvı çinko banyosu içerisine daldırılarak yüzeyinin koruyucu bir çinko tabakası ile kaplanması işlemidir. Maliyetinin az ve uzun süre dayanıklı olması sebebiyle çeliğin korozyona karşı korunmasında galvanizleme yaygın olarak kullanılmaktadır. Galvanizli çeliklerin korozyondan korunması, çeliğin yüzeyinde çinko kaplamasının kurban anot gibi davrandığı, çinko tabakasının bariyer etkisi ve çinko korozyon ürününün ikincil bariyer etkisinden meydana gelmektedir.Galvanizleme banyosuna alaşım elementlerinin eklenmesi, galvanizleme işlemi sırasında mikroyapıyı ve kaplamanın büyümesini etkilemektedir. Sıcak daldırma galvaniz kaplamalarda alüminyum, bakır, kurşun, kalay ve nikel yaygın olarak kullanılan alaşım elementleridir.Bu çalışmada, kaplanacak malzeme olarak, yüksek mukavemetli Erdemir üretimi 1,3mm kalınlığında 7140K çeliği kullanılmıştır. Bu çelik saclardan hazırlanan 17x50 mm'lik numunelerin yüzeyleri galvanizlemeye hazır hale getirilmek üzere, alkali banyosunda yağı temizlenmiş ve HCl'e daldırılarak yüzeydeki oksit giderilerek galvanizleme için aktif hale getirilmiştir. Daha sonra numuneler ön galvanizleme için flaks banyosuna daldırılarak 100oC' ye ısıtılmış etüv içerisinde kurutulmuştur. En son işlem olarak, hazırlanan numuneler 445?530oC arasında galvanizleme banyolarına daldırılarak 30 sn. kadar bekletilmiş ve su ortamında soğutulmuştur. Galvanizleme banyolarına, saf çinko içerisine alüminyum (Al), bakır (Cu) ilave edilerek 3 farklı alaşım kullanılmıştır.Bu çalışmada, yaygın olarak kullanılan metalik kaplama yöntemlerinden sıcak daldırma galvanizleme için farklı alaşım elementlerinin etkileri mikroyapısal ve korozyon dayanımı olarak incelenmiştir. Farklı sıcaklıklarda yapılan kaplamalarda mikroyapı, SEM, XRD analizleri ve tuz püskürtme korozyon testleriyle alaşım elementlerinin etkileri araştırılmıştır.Anahtar kelimeler: Galvaniz, alaşım elementleri, korozyon

Galvanizing is a coating process of the surface of a ferro based material with a protective zinc layer by dipping into a liquid zinc bath. Since its cost is low and having a long term durability, galvanizing is commonly used in order to protection of steal from corrosion. The corrosion protection of galvanized steal composes of the barrier effect of the zinc layer that act as a sacrificial anode on the steal surface and the secondary barrier effect of the zinc corrosion product.Addition of alloying elements in to the galvanizing bath effects the microstructure and the growth of the coating during the galvanization process. Aluminium, copper, lead, tin and nickel are commonly used alloying elements during the hot dip galvanizing.In this experiment an Erdemir product 1.3 mm thick high endurance 7140K steal was used as the material to be coated. In order to make ready the surface of the 17 x 50 mm samples prepared from this steal for the galvanizing, the samples were degreased in an alkali bath and dipping into HCL the oxide on their surface was cleaned. Then the samples were dried at 100°C in a furnace after being dipped into a flux bath for pregalvanizing. Last of all, dipping into galvanizing baths between 445?530 °C these samples were kept for 30 seconds and were cooled in water. Adding aluminium and copper into pure zinc in the alloying baths three different alloys were used.In this study the effects of different alloying elements on microstructure and corrosion resistance for hot dip galvanizing which is one of the commonly used metal coating methods were examined. The effects of alloying elements were invetigated with SEM, XRD, microstructure analisys and salt spray testes at different tempratures.Key words: Hot Dip Galvanizing, galvanization, alloying elements, corrosion