Dünyada son 50 yıl içerisinde malzemelerin yüzeylerinde modifikasyonlara –ısıl işlemler gibi- gidilerek kullanım alanlarına uygun hale getirilmesi, farklı kimyasallar ile yüzeylerinde tabakalar oluşturarak yüzeylerinin sürtünme katsayısının azaltılarak enerji kaybının minimize edilmesi –bor oksit içeren yağlar- ya da yüzeyde altlık malzemenin mukavemet gösterebileceğinden daha yüksek sertlik ve dayanımlara sahip kaplamalar –tungsten karbür kaplama, farklı alaşımlı özlü tellerin kullanıldığı ark sprey kaplama prosesleri, farklı nitrasyon prosesleri, borlama gibi- veya korozyon direncini arttırmak için uygulanan galvaniz, akımlı veya akımsız nikel, sert eloksal ve sert krom kimyasal banyolu kaplamaların uygulanması “yüzey mühendisliği” dalının ve bunun beraberinde triboloji biliminin de ilerlemesine imkan tanımıştır. Bu çalışmada odaklanılan konu ise, “kimyasal olarak yoğunlaştırılmış kaplamalar”’dır. Kaplamanın kimyasal daldırma ve ardından ısıtılıp kürlenmesini içeren bu yöntem dünyada Japonya’da yoğun olarak termokimyasal kaplama olarak adlandırılarak -kimyasal çözeltilere (bazı durumlarda çamur) daldırılan parçaların yüzeyde ısı ile proseslenerek kaplanması- şeklinde çalışmaktadırlar. Kaplamanın gözenek miktarı bir dizi çok tabakalı kaplama –multilayer kaplama- yöntemi ile azaltılmakta, sertliği arttırılmakta, yoğunluğu bu yöntemle “kimyasal olarak” uygulanan kaplama prosesleri ile gözeneklerin doldurulması ile arttırılmakta ve esasında kimyasal temelli kaplamanın yapışma direnci mekanik yapışması olan termal sprey kaplama yöntemlerinden çok daha yüksek olmaktadır. Kromik asit ile hazırlanmış alumina esaslı çamur, kromik asit ve krom fosfat esaslı çözeltiler belirli sayıda ısıl çevrimler ile önceden kumlanmış ve temizlenmiş altlık malzemeye ısı yardımı ile diffüze olmaktadır. Bu çalışmada, AISI 1050 ile 316 L çelikleri çalışılarak, yüzey sertliği, pürüzlük gibi mekanik ve tribolojik özelliklerin yanı sıra, metalografik inceleme yapılmış, kaplama kalınlığı farklı yöntemlerle tespit edilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Termokimyasal Yöntemle Krom Oksit Esaslı Yüksek Yoğunluklu Kaplama, AISI 1050, 316 L, tribolojik ve mekanik özellikler
|