Cıvataların çinko nikel elektrokaplanması sırasında oluşan hidrojen gevrekliği ve kaplama parametrelerinin optimizasyonu

Abstract

Günümüz üretim dünyasında parça üretmek kadar parçaların özelliklerini kaybetmeden fonksiyonel olarak çalışması da büyük önem arz etmektedir. Otomotiv ve savunma sanayide dış etkenlerden korunması için parçalara kaplama gibi yüzey iyileştirme işlemleri yapılmaktadır. Özellikle çinko nikel kaplamalar, endüstriyel uygulamalarda geniş bir yelpazede kullanılan koruyucu kaplamalardır. Bu kaplamaların kalitesi ve dayanıklılığı, kaplama sırasında oluşan hidrojen gevrekliği gibi konular mühendislik sorunlarını ele almak açısından büyük önem taşır. Hidrojen gevrekliği, kaplamaların dayanıklılığını etkileyen ve kritik bileşenlerin çatlamasına yol açabilen bir sorundur. Bu tezin konusu, cıvataların çinko nikel elektokaplanmaları sırasında oluşan hidrojen gevrekliğini incelemek ve kaplama parametrelerinin hidrojen gevrekliği üzerindeki etkilerini araştırmaktır. Bu tez kapsamında cıvata kaplama düzeneği oluşturulmu ve akım yoğunluğu, sıcaklık, kaplama süresi gibi kaplama parametrelerinin farklı değerleri ile kaplanan numuneler EN ISO 15330 standardına uygun olarak tork testine tabi tutulmuştur. Test sonrası numunelerdeki çatlaklar taramalı elektron mikroskobu ile incelenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda cıvatalar için en uygun akım yoğunluğu parametresi 2.5 Amp/dm2 bulunmuştur. Optimal asitte kalma süresi ise 15 dakika olarak belirlenmiştir. Kaplama sıcaklığının hidrojen gevrekliğine bir etkisi olmadığı tespit edilmesine karşın kaplama kalınlığında önemli bir rol oynadığı sonucuna varılmıştır. In today's manufacturing landscape, it is crucial that components operate efficiently while retaining their properties, in addition to the manufacturing. Surface improvement processes such as coating are applied to the parts to protect them from external factors especially in automotive and defense industries,. Zinc-nickel coatings, in particular, are protective coatings used in a wide range of industrial applications. Issues such as the quality and durability of these coatings and hydrogen embrittlement occurring during coating are of great importance in addressing engineering problems. Hydrogen embrittlement is a problem that affects the durability of coatings and can lead to cracking of critical components. The subject of this thesis is to examine the hydrogen embrittlement that occurs during zinc-nickel electroplating of bolts and to investigate the effects of coating parameters on hydrogen embrittlement. Within the scope of this thesis, a bolt coating mechanism was created and the samples coated with different values of coating parameters such as current density, temperature and coating time were subjected to torque testing in accordance with the EN ISO 15330 standard. After the test, cracks in the samples were examined with a scanning electron microscope. As a result of the studies, the most suitable current density parameter for bolts was found to be 2.5 Amp/dm2. The optimal acid holding time was determined as 15 minutes. It was concluded that the coating temperature had no effect on hydrogen embrittlement.