Magnetron sıçratma ile Tantal-Oksit kaplama öncesi uygulanan alkali, alkali-asit ve kumlama yüzey işlemlerinin 7075 Alüminyum alaşımlarının aşınma davranışlarına etkileri

Abstract

Alüminyum alaşımları yüksek özgül dayanımları nedeni ile birçok sektörde yaygın kullanım alanı olan ve günümüzün gelişen teknolojisine uyum sağlayabilmek için sürekli geliştirilmeye devam eden alaşımlardır. Bu alaşım grupları içinde çökelme sertleşmesi ile sertleştirilebilen alaşım gruplarından olan 2XXX ve 7XXX serisi alaşımlarının kullanımı daha da yaygındır. Bu çalışma kapsamında 7075 alüminyum alaşımlarının aşınma dayanımlarının geliştirilmesi amacı ile RF sıçratma yöntemi ile amorf tantal-oksit tabakası kaplanmıştır. Kaplama tabakası; parlak, kumlanmış, alkali ve alkali asit işlemleri sonrasında numune gruplarına uygulanmış olup, kaplama öncesi uygulanan yüzey işlemlerinin kaplama sonrası aşınma performanslarına etkisi incelenmiştir. Kaplama sonrası yüzey morfolojilerine olan etki taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji dağılım spektroskopisi (EDS) kullanılarak, yapısal analizleri X-ışını difraksiyonu (XRD) yöntemi ile incelenmiştir. Numunelerin aşınma davranışı oda sıcaklığında kuru kayma koşullarında gerçekleştirilen ball-on disk aşınma testi ile ve aşınma sonrasında gerçekleştirilen SEM incelemeleri, aşınma izi profil ölçümleri, ortalama hacim kaybı hesapları ve sürtünme katsayısı değerlendirmeleri ile gerçekleştirilmiştir. Kaplama işlemi sonrasında, çatlak, boşluk ve heterojenlik içermeyen amorf yapıda Ta2O5 eldesi sağlanmıştır. Kaplama kalınlıkları ≅2,5-5µm olarak ölçülmüştür. Tüm numuneler arasında en yüksek aşınma dayanımı alkali ve alkali asit işlemleri sonrasında kaplanmış olan numunelerde gözlemlenmiş olup, parlatılmış ve işlem görmemiş numune ile kıyaslandığında aşınma sonrası hacim kayıplarının %69-77 oranında azaldığı gözlemlenmiştir.