Ti45Nb Alaşımının Aşınma Davranışına Anodizasyon Potansiyelinin Etkisi

Abstract

Titanyum ve alaşımları düşük yoğunluk yüksek dayanım oranı, mükemmel biyouyumluluk ve iyi korozif özelliklerinden dolayı endüstriyel birçok alanda kullanılmaktadır. Fakat titanyum ve alaşımları zayıf yüzey özelliklerine sahiptir. Titanyum ve alaşımlarına aşınma direnci ve malzemenin kullanım süresini artırmak amacıyla çeşitli yüzey işlemleri uygulanır. Bu çalışmada, Ti45Nb alaşımının yüzeyinde farklı anodizasyon şartları altında oksit film tabakası oluşturulmuştur. Titanyumun yüzeyinde oluşan oksit film kalınlığının ve sertliğinin kuru aşınma şartları altında etkisi araştırılmıştır. Numunelerin oksit film katmanının faz yapısı XRD, yapısal özellikleri ve kesit görüntüsü SEM ile incelenmiştir. Ayrıca numunelerin yüzey sertliği ise mikro sertlik cihazıyla ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlar, Ti45Nb yüzeyinde anodizasyon potansiyelinin artmasıyla oksit film kalınlığının ve sertliğinin arttığı belirlenmiştir. Buna bağlı olarak anodize edilmiş Ti45Nb alaşımının aşınma dayanımının arttığı tespit edilmiştir. Ayrıca anodizasyon potansiyelinin artmasıyla malzemenin yüzey pürüzlülüğü ve porozitesi artmıştır.

Titanium and its alloys are used in many industrial fields because of their low density-high strength ratio, excellent biocompatibility and good corrosion properties. Nevertheless, titanium and its alloys have poor surface properties. Titanium and its alloys are applied various surface treatments for increasing wear resistance and service life. In this study, the oxide layer was formed under different anodization conditions on the surface of Ti45Nb alloy. The effects of thickness and hardness of oxide layer was investigated under dry wear conditions. The TiO2 phase form of samples was obtained by XRD. Structural properties and cross-section view of samples examined with SEM. Also, the surface hardness of samples was measured by micro hardness. In conclusion, the thickness and hardness of oxide layer increased within increasing anodization potential on Ti45Nb surface. Accordingly, it was determined that wear resistance of anodized Ti45Nb alloy improved. In addition, the surface roughness and porosity of the material increased with increasing anodization potential.