BAKIR YÜZEYİNDE ÜRETİLEN BAKIR KARBÜR YÜZEY KOMPOZİTLERİNİN FİZİKSEL, MEKANİK VE KOROZYON ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Abstract

Bu tez çalışmasında, bakırın aşınma özelliklerinin geliştirilmesi ve elektriksel özelliklerinin ise minimum etkilenmesi hedeflenmiştir. Bu sebeple elektrolitik bakır üzerine bakır matriksli karbür takviyeli yüzey kompozitleri plazma sprey kaplama yöntemiyle kaplanmıştır. Karbür olarak SiC, B4C ve WC-Co kullanılmıştır. Bu karbürlerin miktarının tribolojik, korozyon ve fiziksel özellikler üzerine etkisini araştırmak amacıyla her biri için ağırlıkça %5, %10 ve %20 olarak ilave edilmiştir. Aşınma özelliklerin belirlenmesi için ileri-geri hareketli aşınma, korozyon özelliklerinin belirlenmesi için ise potansiyodinamik yöntem kullanılmıştır. Üretilen kaplamaların mikroyapı özellikleri ve faz dağılımının tespiti amacıyla optik mikroskop, SEM-EDS ve XRD analizleri yapılmıştır. Kaplama tabakalarının elektriksel iletkenlikleri girdap akımları prensibine göre gerçekleştirilmiştir. Silisyum karbür ve bor karbürün dekompoze olduğu XRD analizlerinden ve SEMEDS, Mapping analizlerinden anlaşılmaktadır. Tungsten karbür kobaltta metalik ve intermetalik bileşikler oluşmuştur. Tüm kaplamaların sertlik değerleri alt malzemenin sertlik değerinden yüksektir. Her bir kaplamada katkı oranının artmasıyla sertlikler artış göstermiştir. En yüksek sertlik değerinin tungsten karbür kobalt katkısında olduğu ve yaklaşık olarak ana malzemenin sertlik değerinin 1.8 katı olduğu belirlenmiştir. Aşınma özellikleri incelendiğinde bakır altlık ve kaplama tabakalarında hem abrasif hem de adhesif aşınma türleri gözlenmiştir. Tüm numunelerde yükün artmasıyla malzeme kaybı da artmaktadır. Korozyon sonuçları irdelendiğinde tüm numuneler arasında en düşük akım yoğunluğunun kaplamasız altlık malzemede olduğu görülmektedir. Numunelerin kaplanmasıyla birlikte akım yoğunluğunun artmasıyla birlikte korozyon hızlarıda artmaktadır. Tüm numunelerin elektriksel iletkenlik sonuçları karşılaştırıldığında kaplamadaki karbür oranının artmasıyla elektriksel iletkenlik azalmaktadır. Aynı zamanda kaplamadaki katkı miktarının artması da gözenekliliğin artmasına neden olmuştur.