Hızlı Erişim


Bu Dergi DOI ve Crosscheck üyesidir


ELEKTROLİTİK KAPLAMA İLE ÜRETİLEN Ni-B ALAŞIMLARINDA TMAB KONSANTRASYONUNUN SERTLİK ÜZERİNE ETKİSİ
(EFFECT OF TMAB CONCENTRATION ON HARDNESS IN ELECTRODEPOSITED Ni- B ALLOYS )

Yazar : * *  Fatih DOĞAN, Erhan DURU, Hatem AKBULUT, Serdar ASLAN  
Türü :
Baskı Yılı : 2020
Sayı : 8
Sayfa : 20-28
    


Özet
Malzeme yüzeylerinin kaplanması endüstride çok yaygındır. Nikel bazlı alaşımlar genellikle krom kaplamaya alternatif olarak geliştirilmiş ve uygulanmıştır. Bunlardan Ni-B alaşımları krom kaplamaya benzer mekanik özelliklere sahiptir. Ni-B kaplamalar yüksek sertlik ve aşınma dirençleri nedeniyle çeşitli metal yüzeylere koruyucu olarak uygulanır. Ni-B alaşımlı kaplama otomotiv, havacılık ve savunma sanayiinde uygulanmaktadır. Elektrodepozisyon, basit, yüksek üretim oranı ve uygun maliyetli olduğu için tercih edilen kaplama yöntemidir. Ni-B alaşımlı kaplamalar, TMAB bor kaynağı kullanılarak geleneksel nikel kaplama banyosunda (Watt banyosu) elektrodepozisyon yöntemiyle üretildi. Kaplama banyosunda katot olarak çelik levha, anot olarak saf nikel plaka kullanıldı. Ni-B alaşımları için kaplama banyosunda NiSO4.6H2O (240 g/L), NiCl2.6H2O (45 g/L), H3BO3 (30 g/L) ve TMAB (1, 3 ve 5 g/L) kimyasalları kullanılmıştır. Banyo sıcaklığı (50oC), pH (3,5) ve karıştırma hızı (450 rpm) parametreleri kaplama banyosunda optimizasyonu elde etmek için önceden belirlenmiştir. Elektrodepozit Ni-B alaşımlı kaplamaların sertlik özellikleri, kaplama banyosuna eklenen bor miktarını önemli ölçüde etkiledi. Kaplamadaki bor miktarı arttırılarak tane büyüklüğünde önemli değişiklikler gözlenmiştir. Buna göre, bor konsantrasyonundaki değişimin Ni-B alaşımlarının sertliği üzerinde bir etkisi olmuştur. Isıl işlemden önce ve sonra Ni-B kaplamaların kristal yapısındaki değişimin sertlik üzerindeki etkisi tartışıldı. Isıl işlem öncesi amorf yapıda olan Ni-B alaşımları 400 oC'de 1 saatlik ısıl işlemden sonra, tüm kaplamaların kristalliği artmış ve tane boyutları azalmıştır. Kaplama koşullarına bağlı olarak Ni-B alaşımlarının tercih edilen yönelimi kaplama banyosundaki TMAB içeriğinin artmasıyla (111) düzlem yönünde şiddetlenmektedir. Böylece, Ni-B kaplamaların sertliği artan TMAB konsantrasyonu ile oluşan Ni3B çökeltilerinin kristal tane büyümesini engellemesiyle artmıştır. Kaplamadaki bor içeriğinin artmasıyla artan iç gerilimler ile alaşımlardaki en yüksek sertlik 750 HV olarak elde edildi. Kaplamaların yüzey morfolojisi taramalı elektron mikroskopisi (SEM) ile incelendi. Kristal tercih edilen yönelimleri belirlemek ve kristalin tane boyutunu hesaplamak için XRD analizleri yapıldı. Tüm kaplamaların Vickers sertliği Anton Paar NHT3 cihazı kullanılarak ölçülmüş ve kaplamaların sertlikleri karşılaştırılmıştır. Bu çalışmada Ni-B alaşımlarının kaplama koşullarını hazırladık ve bor değişiminin sertlik üzerine etkisini tartıştık.

Anahtar Kelimeler
Elektrolitik Kaplama, Ni-B Alaşım, Sertlik, Kristal Yapı, Isıl İşlem

Abstract
Coating of material surfaces is very common in the industry. Nickel-based alloys have generally been developed and applied as an alternative to chrome plating. Of these, Ni-B alloys have mechanical properties similar to chrome plating. Ni-B coatings are applied to various metal surfaces as protective because of their high hardness and abrasion resistance. Ni-B alloy coating applied in automotive, aerospace and defense industries. Electrodeposition is the preferred coating method because it is simple, high production rate and cost effective. Ni-B alloy coatings were produced by electrodeposition method in conventional nickel plating bath (Watts bath) using TMAB boron source. Steel plate was used as cathode and pure nickel plate was used as anode in the coating bath. For Ni-B alloys, NiSO4.6H2O (240 g/L), NiCl2.6H2O (45 g/L), H3BO3 (30 g/L) and TMAB (1, 3 ve 5 g/L) chemicals were used in the coating bath. Bath temperature (50oC), pH (3.5) and stirring speed (450 rpm) parameters were predetermined to achieve optimization in the coating bath. The hardness properties of electrodeposited Ni-B alloy coatings significantly affected the amount of boron added to the coating bath. Significant changes in grain size were observed by increasing the amount of boron in the coating. Accordingly, the change in boron concentration had an effect on the hardness of Ni-B alloys. The effect of the change in the crystal structure of Ni-B coatings before and after heat treatment on hardness was discussed. Amorphous Ni-B alloys before heat treatment, after 1 hour of heat treatment at 400 oC, the crystallinity of all coatings increased and grain sizes decreased. Depending on the coating conditions, the preferred orientation of the Ni-B alloys intensifying in the plane direction (111) with increasing TMAB content in the coating bath. Thus, the hardness of the Ni-B coatings was increased by increasing the concentration of TMAB, resulting in the inhibition of crystal grain growth by Ni3B precipitates. The highest hardness was obtained as 750 HV with increasing internal strain due to the B content in the coating. The surface morphology of the coatings was examined by scanning electron microscopy (SEM). XRD analyzes were performed to determine crystal preferred orientations and to calculate the grain size of the crystal. The Vickers hardness of all coatings was measured and compared using Anton Paa NHT3 apparatus. In this study, we prepared the coating conditions of Ni-B alloys and discussed the effect of boron change on hardness.

Keywords
Electrodeposition, Ni-B alloy, Hardness, Crystalline structure, Heat treatment

Gelişmiş Arama


Duyurular

    ***********************

    DEĞERLİ BİLİM 

    İNSANLARI!

    mail mail mail mail mail

    Dergimizin Mayıs sayısı 

    (25.05.2020)

    yayınlanmıştır.

    mail mail mail mail mail

    DEĞERLİ BİLİM 

    İNSANLARI!

    mail mail mail mail mail

    Dergimizin

    Temmuz Sayısı 

    İçin Makalenizi  

    Sisteme Yükleyebilirsiniz.

    mail mail mail mail mail

     



Adres :Göztepe Mah., Beykoz, İstanbul/TURKEY
Telefon :+90 555 005 92 85 Faks :+90 216 606 32 75
Eposta :info@euroasiajournal.org

Web Yazılım & Programlama Han Yazılım Bilişim Hizmetleri