H2 plazma ön işleminden sonra anodik oksidasyon uygulanmış Ti6Al4V alaşımının elektrokimyasal korozyon davranışının incelenmesi

Abstract

Çalışmada, 16 mm çapında ve 6 mm kalınlığında Ti6Al4V alaşımı (Grade 5) numune kullanılmıştır. Yüzeyleri metalografik olarak hazırlanan numuneler ultrasonik banyoda alkol ile temizlenerek yüzey işlemine uygun hale getirilmişlerdir. H2plazma ön işleminden sonra Anodik oksidasyon işlem için elektrolit olarak 0,15 M Hidroflorik asit, %0.3 NH4F ve %2 H2O içeren Etilen Glikol, 1M H2SO4(Sülfürik Asit) ve 1M H3PO4(Fosforik Asit) çözeltileri kullanılmış ve işlemler 2 farklı voltaj seviyesi (20 V ve 120 V) ve 60 dakika oksidasyon süresinde gerçekleştirilmiştir. Elektrokimyasal korozyon deneyleri SBF (simule Body Fluid) çözeltisinde 1 saat bekletme süresinde gerçekleştirilmiştir. Anodik oksidasyon işlemi uygulanan numunelerin yüzeyinin korozyon özelliklerinin belirlenmesi için Tafel Ekstrapolarizasyon ve Lineer Polarizasyon metodları, yüzeyin karakterizasyonu için X-ışınları ve Taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılmıştır. Taramalı elektron mikroskobu, Ti6Al4V alaşım yüzeyinde Etilen Glikol (EG) çözeltisinde nano tüp formunda oksitlerin, 0,15 M Hidroflorik asit (HF) çözeltisinde ise gözenekli oksitlerin oluştuğu gözlenmiştir. Elektrokimyasal deneyler sonucunda, uygulanan voltajın artmasıyla, SBF çözeltisinde numunelerin korozyon direncinin azaldığı tespit edilmiştir.

In the study, Ti6Al4V alloy (Grade 5) samples with a diameter of 16 mm and a thickness of 6 mm were used. The specimens whose surfaces were prepared metallographically were cleaned with ultrasonic bath alcohol and made suitable for surface treatment. After H2 plasma pretreatment, Ethylene Glycol, 1M H2SO4 (Sulfuric Acid) and 1M H3PO4 (Phosphoric Acid) solutions containing 0.15 M Hydrofluoric acid, 0.3% NH4F and 2% H2O were used as electrolytes for the anodic oxidation process and the treatments were carried out at 2 different voltage levels of 20 V and 120 V with a standard duration of and 60 minutes. Electrochemical corrosion experiments were carried out in SBF (simule Body Fluid) solution for 1 hour. Tafel Extrapolarization and Linear Polarization methods were used to determine the corrosion characteristics of the surface of the samples subjected to anodic oxidation, X-rays and scanning electron microscopy (SEM) were used for surface characterization. Scanning electron microscopy revealed formation of nano-tube oxides in the ethylene glycol (EG) solution and porous oxides in the 0.15 M hydrofluoric acid (HF) solution on the Ti6Al4V alloy surface. As a result of the electrochemical experiments, it was found that the corrosion resistance of the samples decreased in the SBF solution by increasing the applied voltage.