Titanyum alaşımlarının yüzeyinin buhar çöktürme yöntemi (pvd) ile kaplanması ve kaplamaların metalurjik, mekanik, aşınma, korozyon ve yüzey özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, titanyum alaşımlarının PVD (Fiziksel Buhar Biriktirme) yöntemiyle kaplanması hedeflenmektedir. Titanyum alaşımları düşük yoğunluk ve yüksek mekanik özelliklere sahip olması nedeniyle havacılık sektöründe yoğunlukla tercih edilen malzemelerdendir. Ayrıca deniz ortamındaki mükemmel korozyon direnci nedeniyle dalgıç ve deniz ekipmanlarında da yoğunlukla tercih edilmektedir. Sahip olduğu yüksek biyouyumluluk ve korozyon direnci nedeniyle biyomedikal malzeme sektörünün temel bileşeni olarak özellikle implant malzemesi olarak da kullanılmaktadır. Bununla birlikte, titanyum alaşımı zayıf aşınma direncine sahiptir, bu nedenle birçok uygulamada kullanılmadan önce yüzey işlemi gereklidir. Bu bakımdan kaplama uygulanmış titanyum alaşımlarının daha yüksek aşınma ve korozyon dirençleri sergilemesi beklenmektedir. Bu tez çalışmasında; ana malzeme olarak Ti6Al4V alaşımının kullanıldığı numunelere fiziksel buhar çöktürme (PVD) yöntemiyle, iki farklı kaplama kalınlığında TiAlN, AlCrN, TiSiN ve TiN kaplama işlemleri uygulanmış ve kaplanmış numunelerin mekanik, metalürjik, fiziksel ve kimyasal özellikleri belirlenmeye çalışılmıştır. Numunelerin mekanik özelliklerinin belirlenmesi safhasında numunelere sertlik ve aşınma testleri uygulanmıştır. Metalurjik incelemeler kapsamında ise numunelere; X-ışını kırınımı (XRD), enerji dağıtıcı x-ışını spektroskopisi (EDS), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve optik mikroskop analizleri gerçekleştirilmiştir. Numunelerin kaplama kalınlığını ve yüzey pürüzlülüğünü tayin etmek için profilometre analizi gerçekleştirilmiştir. Ayrıca numunelerin korozyon direncini tespit etmek için, numuneler korozyon testlerine tabi tutulmuştur