Korindon İnce Film Kaplama Teknolojisi: 6000 saate kadar SST - BAĞLANTI ELEMANLARI DERGİSİ
Silmek İstediğinize Eminmisiniz ?

Eminseniz Lütfen Evet'e Basın.

loader

Korindon İnce Film Kaplama Teknolojisi: 6000 saate kadar SST

ISO10683/ASTMF3393 uyarınca Bağlantı Elemanları ve metal donanım için 30 yıllık kullanım ömrüne sahip Korindon İnce Film Kaplama Teknolojisi: 6000 saate kadar SST

Çizilmiş durumda Katodik Korozyon koruma mekanizması analizi

Yazar:

Kalyan Dhakane
EFFCO Finishes & Technologies Pvt Ltd
Pune India
İletişim: +91 9867289420
kdhakane@effcoindia.com

Yardımcı Yazar:

P. P. Deshpande
Dept of Metallurgy and Material Science
College of Engineering, University of Pune. India 

 

Özet

Kaplamada 0,5 mm ve 1 mm kesime sahip ECOMET korindon kaplı cıvatalar, çizikte dahi korozyon belirtisi göstermezler.

1,5 - 2 mm kesime sahip ECOMET korindon kaplı cıvata, kaplamada çizik oluştuktan sonra 1-2 gün içinde kesilen bölgede paslanma gösterir.

Kesilen kenarlarda çinko korozyona uğrar ve tercihen temel çeliğe tükenir elektrotla koruma sağlar. Ortaya çıkan ürün daha sonra kaplamadaki boşlukları doldurur ve daha fazla korozyonu engeller.

Bununla birlikte, kesim boyutu kritik değerin üzerine çıktıkça, kaplamanın çizilen kısmının yüzey tabakasındaki Zn içeriğinde azalma olur. Bu da çizilen bölgede korozyona neden olur.

Giriş

Düşük karbonlu çelikler, bağıl nem yüzde altmışı geçtiğinde atmosferik ortamların çoğunda paslanır. Korozyonu önlemek için kullanılan etkili kaplamalar, çevreye zararlı pigmentler içerir.

Son zamanlarda EFFCO Finishes and Technologies Pvt Ltd Pune 411057 (M.S.) Hindistan, ECOMET corundum ticari adı altında toksik olmayan ve çevre dostu boya formülasyonunu piyasaya sürdü. 0,5 ve 1 mm çizikli ECOMET korindon boyalı cıvataların korozyona uğramadığı, 1,5 mm çizikli cıvata ise çizik yapıldıktan sonra 1-2 gün içerisinde korozyona uğradığı tespit edilmiştir. Bu incelemelerin amacı, kaplanmış çelik cıvatanın çizilen bölgesindeki korozyonun nedenlerini bulmaktır.

Deneysel Karakterizasyon

Alan emisyonlu taramalı elektron mikroskobu (FE-SEM, SIGMA IV Carl Zeiss U.K.) kullanılarak taramalı elektron mikroskobu, kaplamanın inceleme morfolojisi için 3000 X'te gerçekleştirildi.

Sıfırdan bileşik oluşumunun bileşimini incelemek için X-ışını kırınımı (Bruker AXS DS Advance, Almanya) gerçekleştirildi.

Korozyon çalışmaları

Çalışma elektrotu olarak kaplanmış çelik cıvata, karşıt elektrot olarak platin ve referans elektrot olarak doymuş kalomel elektrottan (SCE; pH Products, Haydarabad, Hindistan) oluşan üç elektrot geometrisine sahip bir korozyon hücresi kullanıldı. Hücre, elektrokimyasal ölçümler için Gamry referans sistemi 1000 (Wilmin gton, ABD) ile bağlantılı.

Kaplanmış numunelerin korozyon performansı, 100 KHz ila 0,1 Hz frekans aralığında, genlik sinyali 10 mV rms (ASTM G106 ve ASTM 2005b) kullanılarak elektrokimyasal empedans spektroskopisi ile değerlendirildi. Tüm elektrokimyasal deneyler için, ağırlıkça %3,5 NaCl sulu çözeltisi kullanıldı. Sonuçların tekrarlanabilirliğini sağlamak için tüm ölçümler beş kez yapıldı ve bu sonuçlar bu çalışmada rapor edildi.

Sonuçlar ve tartışma 

0,5 mm, 1 mm ve 1,5 ila 2 mm kesitli Ecomet korindon örneklerinin taramalı elektron mikroskobik görüntüsü ve XRD'si sırasıyla şekil 1, 2, 3,4, 5 ve 6'da gösterilmektedir.

Şekil 1: 500 X'te Ecomet korindon 0,5 mm kesilmiş numunenin SEM'i.

Şekil 2: Ecomet korindon 0,5 mm kesim örneğinin XRD'si

Tablo 1: Ecomet korindon 0,5 mm kesilmiş numunenin Yarı Kantitatif Analizi

ECOMET Korundum ile kaplanmış M10 Altıgen cıvatalar. 500 mikron genişliğinde metale kadar kesim yapılmıştır.

Yukarıdaki Resim, ASTM117'ye göre 1200 Saat SST'den sonra. Kesilen bölümlerde bile metal pas görülmez. ISO10683'te belirtilen yalnızca 72 saate kıyasla çok yüksek katodik koruma. ECOMET Korindon daldırmalı döndürme yöntemiyle uygulanan kaplama.

Şekil 3: 500 X'te kesilmiş 1 mm Ecomet korundumun SEM'i.

Şekil 4: Ecomet korindon 1 mm kesimin XRD'si

Tablo 2: Ecomet korindon 1 mm kesilmiş numunenin Yarı Kantitatif Analizi

Şekil 5: 500 X'te kesilmiş Ecomet korindon 1,5 ila 2 mm'nin SEM'i.

Şekil 6: Ecomet korundumun XRD'si 1,5 - 2 mm kesim.

Tablo 3 : Ecomet korindon 1,5 ila 2 mm kesilmiş numunenin Yarı Kantitatif Analizi

Daha düşük COF değerleri ile ISO16047'ye göre 5 kat torkla test edilen cıvataların resmi. Kaplama sistemi: ECOMET Corundum + ECOMET Sol jel teknolojili üst şeffaf. Daldırma döndürme yöntemiyle yapılan kaplama.

ECOMET Corundum + EOCMET Top Clear sol jel teknolojisi kaplanmış ve ISO16047'ye göre 5 kez torklama testi yapılmıştır. Daha sonra ASTM117'ye göre 1200 saat SST yapıldı. Metal pası gözlenmedi.

Elektro kimyasal araştırmalar

Tablo 4, %3,5 NaCl'ye daldırma ve açık devre potansiyel ölçümlerinden hemen sonraki elektrokimyasal empedans spektroskopik araştırmalarının sonuçlarını içerir.

Tablo 4: Empedans parametreleri

Tablo 4, kesilen bölümün boyutunun artmasıyla kaplamanın empedans değerlerindeki düşüşü göstermektedir. Bu, çizik boyutunun bir fonksiyonu olarak kaplanmış cıvatanın korozyon eğilimine işaret eder. Açık devre potansiyelindeki negatif kayma, cıvata çeliğinin katodik korumasını onaylar.

Korozyon Koruma mekanizması

Korindon kaplamanın üç mekanizma ile işlev gördüğü ileri sürülmektedir: bariyer koruması, galvanik koruma ve korozyon önleyici ürünlerin oluşumu. Bariyer olan kaplama, su ve oksijenin metal alt tabakaya ulaşmasını engeller.

Al-oksit, kaplamaya dielektrik özellikler kazandırır, aşındırıcı türlerin geçişine karşı koyar ve bariyer etkisini geliştirir. Bariyer mekanizması, kaplama bozulmadığı sürece etkilidir. Çizik yapıldığında, kesik kenarlarda çinko korozyona uğrar ve çeliğe tükenir elektrotla koruma sağlar.

Ortaya çıkan ürün daha sonra kaplamadaki boşlukları doldurur ve daha fazla korozyonu engeller. Çinko çözünmesinin değişim akım yoğunluğu ( 10 - 7 A/ cm2 ) çeliğinkinden ( 10 - 6 A/ cm2 ) daha düşük olduğu için kaplamanın zarar görmesi durumunda önce korozyona başlar ve çelikten daha çok ve daha yavaş korozyona uğrar dolayısıyla çeliği daha uzun süre korur. Bu, çeliğin galvanik korumasının temelidir.

Cıvata üzerindeki yüzey tabakasında Zn'nin sadece belirli bir çizik boyutuna kadar elektrik kontağı sağlamak için yeterli olduğuna dikkat edilmelidir.

Çizik ebadı kritik değerin üzerine çıktıkça, Zn temel çeliğe tükenir elektrotla koruma sağlamak için yeterli değildir (Tablo 3).

Artan çizik boyutu nedeniyle alttaki çelik açığa çıkar. Al oksit halinde olduğu için çeliğe göre katot görevi görür. Bu nedenle çelik paslanmaya başlar ve böylece bir demir oksit, yani kırmızı pas oluşumuna yol açar. Çizik boyutu 1,5 ila 2 mm ise, cıvataya korozyon koruması sağlamak için kaplama kalınlığı artırılmalıdır.