Havacılık uygulamalarında krom kaplama alternatiflerinin İncelenmesi

Abstract

Krom kaplama; havacılık, otomotiv ve petrokimya alanlarında yüksek sertlik, aşınma, korozyon dayanımı ve düşük sürtünme katsayısı elde etmek için en sık kullanılan elektrokaplama türüdür. Havacılıkta da başta hidrolikler, iniş takımları, dönen şaftlar, dişliler olmak üzere pek çok parçanın gerek imalinde gerekse tamir işlemlerinde kullanılır. Bu tez çalışmasında; krom kaplama alternatifi olarak literatürde geçen akımsız nikel ve termal sprey kaplamalar ile bu kaplamaların özelliklerinde iyileştirme sağlamak amacıyla modifikasyonlar yapılmasıyla elde edilen kaplamaların yapısal, mekanik ve korozif özellikleri karşılaştırılmıştır. Farklı kaplama ve modifikasyonların yapısal, mekanik ve korozif özellikler üzerindeki etkisi incelenerek, kıyaslama yapılması hedeflenmiştir. Bu amaçla, pürüzlülük, sertlik ölçümleri, aşınma, tuz, elektrokimyasal ve daldırma testleri yapılmıştır.Tez çalışmasının sonucunda, uygulanan modifikasyonlar ile plazma sprey kaplamaların özelliklerinde iyileşme görüldüğü ve akımsız nikel kaplamanın en önemli dezavantajlarından biri olan yeterince kalın uygulanamaması probleminde ilerleme sağlandığı görülmüştür. Değerlendirilen alternatif kaplama türleri arasında en olumlu sonuçlar, HVOF kaplamalarda elde edilmiştir.Krom kaplama alternatifi seçilirken ana metal, çalışma koşulları, kaplamanın geometrisi vb. pek çok parametrenin göz önüne alınarak mevcut duruma yönelik çözümleme yapılmasının daha uygun olacağı değerlendirilmiştir.

Chromium plating is the most widely used electrodeposited coating to obtain high levels of hardness, resistance to wear and corrosion and a low friction coefficient for applications in the aerospace, automotive and petrochemical fields. Chrome coating is applied to many materials in the aviation industry; e.g. hydraulics, landing gear, rotating shafts and gears, both for manufacturing and maintaining processes. In this dissertation, electroless nickel and thermal spray coatings, which are referred as the alternative coating processes for the chromium plating were evaluated. Some modifications such as double coating and laser glazing were applied to the samples in order to improve the structural, mechanical and corrosive properties of the mentioned chrome plating alternatives. Roughness, hardness, wear, salt spray, electrochemical and immersion tests were applied to the coated and modified samples in order to make a good comparison in terms of structural, mechanical and corrosive properties.

During the experimental procedure, considerable improvements in the properties of plasma spray coatings were observed after the modifications. Likewise, improvements on the possible coating thickness limitation, which is the biggest disadvantage of the electroless nickel coating, were achieved as well. Among all studied chromium coating alternatives, the best results were obtained with HVOF coatings. For the best decision on the alternative coating type, parameters like substrate metal, service conditions and coating geometry must be considered in detail.