Sıcak daldırma alüminyumlama (SDA) ve difüzyon tavlaması ile yüzeyi modifiye edilmiş Ti-6Al-4V alaşımının karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, Ti6Al4V alaşımı önce sıcak daldırma alüminyumlama (SDA) işlemine ardından difüzyon tavlamasına tabi tutulmuştur. SDA 750°C'de 3 dk. uygulanmış ve bu işlemin uygulanmasıyla yüzeyde en üst tabaka bir Al ile Al3Ti difüzyon tabakasından bir kaplama oluşturulmuştur. Difüzyon tavlaması (DT) için sıcak daldırma alüminyumlanmış numuneler ısıtma hızı <12°C/s olan bir rezistans fırınında 1000°C'ye yükselecek şekilde ayarlanmış ve bu sıcaklıkta 1 saat tutulmuştur. Difüzyon tavlamasından sonra yeni bir formda Al3Ti ve oksit fazlarından (Al2TiO5, Al2O3) oluşan bir kompozit tabaka oluşmuştur. DT işlemi sonrasında oluşan kompozit kaplamanın yapısı incelendiğinde genel olarak üniform ve yoğun bir görünüm sergilediği, belirgin bir çatlak ve boşluk içermediği görülmektedir. Numunelerin yapısal, mekaniksel ve aşınma özellikleri SEM-EDS, XRD, sertlik ve kuru ortam “ball-on disc ” konfigürasyonunda tribometre testleri kullanılarak karakterize edilmiştir. Ti-6Al-4V alaşımı üzerine uygulanan SDA ve difüzyon tavlaması ile sertlik sadece SDA uygulanmış numuneye kıyasla ~11 kat ve başlangıç haline kıyasla ~1,4 kat yükselmiştir. Aşınma testi sonuçlarına göre, numuneler arasında en iyi aşınma direncini SDA ve ardından difüzyon tavlaması uygulanmış numune göstermiştir.