TiN Kaplı AISI D2 Çeliğinin Korozyon Davranışı

Abstract

Bu çalışmada, nitrürlenmiş AISI D2 soğuk iş takım çeliği yüzeyinde kutu difüzyon tekniği ile oluşturulan titanyum nitrür (TiN) kaplama tabakasının korozyon davranışı incelenmiştir. Çelik numuneler öncelikli olarak 575°C’de 8 saat süre ile azot ve amonyak içeren gaz ortamda nitrürlenmiştir. Nitrürlenmiş numunelerin yüzeyinde 1000°C’de 2 saat süreyle, ferro-titanyum, amonyum klorür ve alüminadan oluşan toz karışımı içerisinde kutu difüzyon kaplama yöntemi ile TiN tabakası oluşturulmuştur. AISI D2 yüzeyinde oluşturulan TiN kaplamanın kalınlığı 6,71 ± 0,9 μm olarak tespit edilmiştir. TiN kaplamanın sertlik değeri 1450±30 HV0.005 olarak ölçülmüş olup bu değer nitrürlenmiş yüzeyin sertliğinden (920 ± 20 HV0,005) ve altılık malzemenin sertlik değerinden (550±14 HV0,005) daha yüksektir. Çalışmada çelik yüzeyinde oluşturulan TiN tabakasının mikroyapı incelemeleri, faz analizi ve korozyon testleri gerçekleştirilmiştir. Korozyonu engellemede kaplama tabakasının verimliliği potansiyodinamik çalışmalarla test edilmiştir. Kaplanmamış ve kaplanmış numunelere 0.5M H2SO4 çözeltisi içerisinde korozyon testi uygulanmıştır. Sonuç olarak AISI D2 çeliği yüzeyinde oluşturulan nitrür ve TiN tabakasının yüzey sertliğini ve korozyona karşı direncini arttırdığı tespit edilmiştir. En yüksek korozyon direnci TiN kaplama tabakasında görülmüştür.