Sıcak daldırmayla galvenizlemede çelik yüzey özelliklerinin kaplama davranışına etkisi

Abstract

Çelik ürünlerin atmosferik korozyondan korunmasında sıcak daldırmayla galvanizleme önemli bir yer tutmaktadır. Galvanizleme işlemi sonrasında oluşan kaplamanın fiziksel ve mekanik özelliklerini kaplama içerisinde gelişen Fe-Zn ara alaşım tabakaları belirlemektedir. Bu tabakaların şekli ve kalınlığı ise özellikle çinko banyosunda demir ve çinko arasındaki reaksiyonların gelişimiyle kontrol edilmektedir. Banyodaki reaksiyonların gelişimi, kaplanacak çeliğin kimyasal bileşimi, şekli ve yüzey özellikleri, çinko banyosunun kimyasal bileşimi ve sıcaklığı ve daldırma süresi gibi bir çok parametreden etkilenmektedir. Bu çalışmada, kimyasal ve mekanik yöntemlerle bilinçli olarak oluşturulan yüzey özelliklerinin galvanizlemeye etkilerini incelemek amacıyla kaplama özelliklerinde büyük farklılıklara yol açan belirli silisyum içeriklerine sahip örnekler kullanılmış ve her bir bileşimdeki numunede oluşturulan yüzey özelliklerinin kaplama davranışına etkisi araştırılmıştır. Çelik yüzey özelliklerini değiştirmek için seçilen yöntemler asitleme, zımparalama ve parlatmadır. Uygulanan yüzey işlemleri sonucu numune yüzeyleri farklı yüzey geometrilerine ve deformasyon enerjilerine sahip olmuştur. Optik mikroskoba dayalı olarak yapılan kesit incelemeleri sonrasında asitlenmiş, zımparalanmış ve parlatılmış numunelerde farklı kaplama karakteristikleri gözlenmiştir. Ayrıca, galvanizleme sonrasında mikroskop altında ölçülen ara alaşım tabakası kalınlıklarının galvanizleme işlemi süresince değişimi belirlenmiştir. Normalde reaktif bir tutumun gözlenmediği % 0.010 Si gibi son derece düşük silisyum içerikli çeliklerde dahi yüzeyin parlatılması reaksiyon hızını arttırmıştır. Zımparalama işlemi tüm numunelerde de en ince kaplama kalınlığını vermiştir. Asitlenmiş numuneler ise klasik Sandelin eğrisindekine benzer kaplamalar ortaya çıkarmıştır. Farklı yüzey pürüzlülüklerine ve deformasyon enerjilerine sahip yüzeyler karşılaştırıldığında, ortaya çıkan kaplama karakteristiklerini belirleyen temel etkenin oluşturulan yüzey geometrisi olduğu görülmüştür. Sandelin bölgesindeki çeliklerde ise oluşturulan keskin yüzey pürüzlülüğünün bu bölgedeki silisyum içeriği nedeniyle ara alaşım tabakasında ortaya çıkan aşın büyümeyi engellediği belirlenmiştir.