PLAZMA PÜSKÜRTME YÖNTEMİ KULLANARAK YÜZEYİ AI203-TİO2 TOZLARIYLA KAPLANAN DÜŞÜK KARBONLU ÇELİĞİN MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Abstract

Bu çalışmada, Al2O3-TiO2 kompozit kaplamaları farklı oranlarda karıştırılmış mikron tane boyutundaki Al2O3 ve TiO2 tozlarının atmosferik plazma sprey (APS) yöntemi kullanılarak SAE 1040 çeliği yüzeyinde üretildi. TiO2 ilavesinin kaplamanın mikroyapı, faz bileşimi ve mikrosertlik özellikleri üzerine etkisi taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılım spektrometresi (EDS), X-ışın difraktometresi (XRD) ve mikrosertlik testi ile araştırıldı. Sonuçlar Al2O3-TiO2 kompozit kaplamalarının hem tamamen ergimiş bölgeler hem de kısmen ergimiş bölgelerden oluştuğunu ve tamamen ergimiş bölgelerin lamelli bir yapıya sahip olduğunu göstermektedir. Tozlardaki kararlı ?-Al2O3 ve anatase-TiO2'den Al2O3-TiO2 kompozit kaplamasında baskın halde bulunan yarı kararlı ?-Al2O3, rutil-TiO2 ve Al2TiO5'e faz dönüşümü gözlenmiştir. TiO2 toz miktarının artmasıyla gözenek miktarında azalma tespit edilmiştir. Kaplama tabakasının mikrosertlikliği alt tabaka malzemesine göre 3-4.5 kat daha yüksektir. Kaplamaların ortalama mikrosertlik değerleri 650-850 HV olarak değişmiştir.

In this study, Al2O3-TiO2 composite coatings were thermally sprayed on the SAE 1040 steel using atmospheric plasma spray (APS) process of mixed different rates micron?sized TiO2 and micron-sized Al2O3 powders. The effects of TiO2 addition on the microstructure, phase compositions and microhardness of the coatings were investigated by using scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), X-ray diffractometry (XRD) and microhardness tester. The results show that the Al2O3-TiO2 composite coatings consists of both fully melted regions and partially melted regions, and the fully melted region has a lamellar-like structure. Phase transformation from mainly stable ?-Al2O3 and anatase-TiO2 in the powders to predominant metastable ?-Al2O3, rutile-TiO2 and Al2TiO5 phase in the Al2O3-TiO2 composite coatings was observed. It was identified that the pore content was decreased with increased of the TiO2 powder rate. The microhardness of the coating layers 3-4.5 times higher than substrate material. The average microhardness values of the coatings were changed as 650-850 HV.