AZ31 magnezyum alaşımı üzerine ni- b esaslı kompozitlerin akımsız olarak kaplanmasının korozyon direnci üzerine etkisinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, AZ31 Mg alaşımı üzerine Ni-B ve Ni-B kompozit kaplamaların akımsız olarak kaplanması araştırılmıştır. Düzgün ve katalitik aktif bir yüzey oluşturmak için, Ni-B akımsız kaplamadan önce asit sıyırma işleminin yapılması önemlidir. AZ31 Mg alaşımı üzerinde asit sıyırma işlemi fosforik asit içine ve %40 HF içine daldırma ile yapılmıştır. Asit sıyırma işlemi ayrıca H3PO4 ve HF içeren tek bir çözelti içerisinde de gerçekleştirilmiştir. H3PO4 ve HF konsantrasyonunun ve zamanın etkisi araştırılmıştır. Asit sıyırma işlemi yapılmış örnekler daha sonra bir Ni-B kompoziti ile akımsız olarak kaplanmıştır. Kaplama tabakasının kalınlığının, sıcaklık, zaman ve banyo bileşimine bağlı olduğu anlaşılmıştır. Ni-B kompozit kaplamanın performansı SEM altında incelenmiştir. Asit sıyırma işlemi yapılmış numunelerinin ağırlık kaybının H3PO4 konsantrasyonu ile doğru orantılı olarak arttığı ve 400 ml/L asit çözeltisinde maksimuma ulaştığı gözlenmiştir. H3PO4 konsantrasyonundaki daha fazla artış, PO4 3− konsantrasyonunun artışına neden olur. Bu artış substrat yüzeyi üzerinde çözünmeyen filmler (esas olarak Mg3(PO4)2 ve AlPO4) oluşmasını sağlar. Bu durum ise Mg alaşımının oksitlenmesine ve çözünme hızının ve ağırlık kaybının azalmasına yol açar. En kalın kaplama, 85 oC’de 6 g/L NaHB4’te elde edilmiştir. Yapılan kaplamaların SEM incelenmesinde, H3PO4/HF sıyırma işlemi yapılmış AZ31 numuneleri üzerinde yapışkan bir Ni-B kompozit kaplamasının akımsız birikimle olabileceği öngörülmüştür. Ağırlıkça %3,5 sodyum klorür sulu çözeltisindeki elektrokimyasal empedans spektroskopisi ölçümleri, kaplamanın magnezyum alaşımı substratını korozyondan koruyabildiğini göstermektedir. Bu çalışmada ayrıca ikili Ni-B kaplamalarına ilave edilen Al2O3 or WO3’ün etkisini araştırmak için Ni-B ve Ni-B-Al2O3 ve Ni-B-WO3 kompozit kaplamaları yapılarak yapısal ve mekanik özelliklerinin karşılaştırması yapılmıştır. Al2O3 veya WO3 ilave edilmesi ile mekanik özelliklerde önemli bir iyileşme gözlenmiştir.