Çelik/bakır merdane çifti kullanılarak ikiz merdane sürekli döküm tekniği ile üretilen 3105 alüminyum alaşımının korozyon özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, inşaat sektöründe kompozit panel, yağmur oluğu ve panjur-garaj kapısı gibi uygulamalarda yaygın olarak kullanılan 3105 alüminyum alaşımı, aynı anda farklı katılaşma hızlarını sağlayacak şekilde çelik ve bakır malzemelerden imal edilen ikiz merdane sürekli döküm tekniği ile levha formunda üretilmiştir. Farklı katılaşma hızının, 3105 alüminyum alaşımının alt ve üst yüzeyinin mikroyapısına ve korozyon davranışlarına etkileri incelenmiştir. Farklı termal iletkenlik değerlerine sahip çelik ve bakır merdane çifti kullanılarak üretilen 3105 alüminyum alaşımının mikroyapısal incelemeleri, taramalı elektron mikroskobu (SEM), atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ve optik mikroskop (OM) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Alaşımın iki yüzeyinde, matriste dağılan intermetaliklerin elementel haritalama ve nokta EDS analizleri çıkarılmıştır. Yüzeylerin elektrik iletkenlik değerleri ölçülmüştür. 3105 alüminyum alaşımının AFM/SKPFM (Taramalı Kelvin Prob Kuvvet Mikroskobu) ile volta potansiyel haritaları oluşturulmuştur. Yüzeylerin elektrokimyasal davranışlarını belirlemek için açık devre potansiyeli (OCP) ölçümü, 1 M NaCl çözeltisi içerisinde yapılmıştır. OCP testi sonrası, bakır merdane ile temas eden yüzeyin, çelik merdane ile temas eden yüzeye göre 42 mV daha pozitif bir korozyon potansiyel değeri sergileyerek daha soy davrandığı gözlemlenmiştir. Korozyon hızlarının belirlenmesi için potansiyodinamik polarizasyon ölçümleri ve daldırma korozyon testleri sırasıyla, 1 M ve 0,1 M NaCl çözeltileri içerisinde gerçekleştirilmiştir. Bu test sonuçlarına göre, çelik merdane ile temas eden yüzeyin, bakır merdane ile temas eden yüzeye göre belirtilen testlerde sırasıyla, %22 ve %50 daha yüksek korozyon hızı sergilediği belirlenmiştir.

In this thesis, 3105 aluminum alloy sheet widely used in construction applications such as composite panel, rain gutter and shutter-garage door, was produced by twin roll continuous casting technique including steel and copper roller pairs providing different solidification rates at the same time. The effects of different solidification rates on the microstructure and corrosion behavior of the upper and lower surfaces of 3105 aluminum alloy were investigated. Microstructural investigations of 3105 aluminum alloy produced by using steel and copper roller pairs with different thermal conductivity values were carried out using scanning electron microscope (SEM), atomic force microscope (AFM) and optical microscope (OM). Elemental mapping and point EDS analyzes of intermetallics dispersed in the matrix were performed on both surfaces of the alloy and surface electrical conductivity values were measured. Volta potential maps were measured with AFM/SKPFM (Scanning Kelvin Probe Force Microscope). For determining electrochemical behavior of the surfaces, open circuit potential (OCP) measurement was made in 1 M NaCl solution. OCP test showed that the surface in contact with the copper roller behaved more noble by exhibiting a 42 mV more positive corrosion potential value than the surface in contact with the steel roller. Corrosion rates were determined by potentiodynamic polarization measurements and immersion corrosion tests performed in 1 M and 0.1 M NaCl solutions, respectively. The results showed that, the surface in contact with the steel roller exhibited 22% and 50% higher corrosion rates, respectively, than the surface in contact with the copper roller.