Çeliğin Korozyon Direncini Artıran Çok Katmanlı Kaplama
Çelik, insanoğlunun bildiği en sağlam malzemelerden biridir. Çinko (Zn) ile galvanizlendiğinde korozyona karşı daha dirençli hale gelir. Bu da onu inşaat ve altyapıda
kullanmak için ekonomik bir seçim haline getirir.
Son on yılda,
çinko rezervleri önemli ölçüde azalmış ve bizi çinko alaşımlarını kullanmaya zorlamıştır. Magnezyum (Mg) en yaygın kullanılan alaşım mineralidir ve küçük miktarlarda kullanıldığında çinkonun korozif direncini artırabilir.
Kore Denizcilik ve Okyanus Üniversitesi Yüzey Korozyon Kontrol Mühendisliği Merkezi Başkanı Profesör Myeong-Hoon Lee ve meslektaşları çelik için uzun ömürlülüğü arttırmayı vaat eden yeni bir kaplama önerdiler.
Prof. Lee, “Donanmada görev yaptığım süre boyunca paslanan çok sayıda makine olduğunu fark ettim. Bu yüzden daha iyi korozyon önleyici çelik üretme umuduyla bu araştırmaya giriştim. Zorlu ortamlarda hayatta kalabilmek için yüksek korozyon önleyici malzemelerin
geliştirilmesi gerekiyor. Çelik de böyle bir malzemedir ve ömrünü uzatmak çeliği daha sürdürülebilir hale getirir” diye açıklıyor. Çalışma, Corrosion Science dergisinde yayımlandı.
Önerilen çok katmanlı kaplama, fiziksel buhar biriktirme (PVD) kullanılarak üretilen üç katmandan oluşuyor. Bir Zn-Mg katmanı iki Zn katmanı arasına sıkıştırılmıştır. Üstteki Zn katmanı, Zn-Mg katmanını korozif ortamla temas etmekten korur. Çelik için son savunma
hattı alt Zn tabakasıdır. Bu modifiye çeliğin korozyon direncini test etmek için biri %10 Mg ve diğeri %25 Mg içeren iki numune hazırlanmıştır.
Ekip, pas belirtilerinin geleneksel Zn kaplamalar için 96/120 saat ile karşılaştırıldığında, %10 ve %25 bileşimler için sırasıyla 208 saat ve 408 saatte ortaya çıktığını tespit etti. Daha sonra, iki bileşimin korozyon direncini karşılaştırdılar. 25’lik bileşimin paslanmaya karşı %10’luk bileşimden daha yüksek bir dirence sahip olduğunu bulmuşlardır.
Bu durum, %8’den daha yüksek Mg içeriğinin çeliğin korozyon direncini düşürdüğünü öne süren önceki raporlara aykırıydı. Bilim insanları bu çelişkili bulguyu, Zn-Mg katmanındaki Mg içeriğini artırmayı mümkün kılan üst çinko katmanının varlığına bağladılar.
Lee, “Çelik üzerindeki çok katmanlı kaplama onu son derece kararlı, ekonomik ve dayanıklı hale getirerek zorlu ortamlarda kullanım için ideal bir seçim haline getiriyor.”
Akademik Referans: Jae-Hyeok Park et al, Effect of Zn-Mg interlayer on the corrosion resistance of multilayer Zn-based coating fabricated by physical vapor deposition process, Corrosion Science (2022). DOI: 10.1016/j.corsci.2022.110330
Kaynak
