Yüzey İşlemi Uygulanmış AZ31 Mg Alaşımının Yapısal Özelliklerinin ve Aşınma Davranışının İncelenmesi

Abstract

Magnezyum (Mg) ve alaşımları; hafiflikleri, sahip oldukları özgül dayanım ve biyouyumluluk gibi özellikleri sayesinde özellikle otomotiv, havacılık ve biyomedikal sektörlerinde yaygın olarak kullanılabilme potansiyeli vardır. Mg ve alaşımları, sahip oldukları zayıf aşınma direnci ve korozyon direnci nedeniyle sınırlı kullanım alanlarına sahiptir. Bu durum, yüksek dayanım/ağırlık oranına rağmen, Mg alaşımlarının herhangi bir yüzey koruması uygulanmadan kullanılmalarına engel olmaktadır. Bu çalışmada, AZ31 Mg alaşımının aşınma direncini artırmak amacıyla Fiziksel Buhar Biriktirme (PVD) yöntemi ile CrN kaplamalar başarılı bir şekilde uygulanmıştır. Yüzey işlemi uygulanmış numunelerin yapısal özellikleri X-Işınları Difraksiyonu (XRD) ve Taramalı Elektron Mikroskopisi (SEM) yöntemleri ile incelenmiştir. Pin-disk aşınma cihazı kullanılarak yapılan deneyler sonucunda numunelerin tribolojik özellikleri belirlenmiştir. Çalışma sonucunda, uygulanan CrN kaplama sonrasında AZ31 Mg alaşımının daha üstün mekanik özellikler sergilediği tespit edilmiştir.

Magnesium (Mg) and its alloys have a low density. For this reason, they are recognized as light metallic materials. Magnesium and its alloys have the potential capability to be widely used especially in the automotive, aviation and biomedical applications. However, their wear and corrosion resistance are very poor, so their area of usage is limited. This situation may adversely affect their usage without surface treatment despite their relatively well mechanical properties. Arc PVD technique was used to increase the wear resistance of AZ31 Mg alloy in this study. The surface coating process was applied to AZ31 Mg specimens as desired. Microstructural and morphological studies were done with XRD and SEM appliances. Pin-on-disc wear tests were performed to determine tribological properties. Through this study it was determined that AZ31 Mg alloy showed superior mechanical properties after applied CrN coating.