Synthesis of Co-based Metallic Glass Coatings by Pneumatic Squeezing Method

Abstract

Metalik camlar yüksek dayanım, sertlik ve korozyon direnci gibi üstün özelliklere sahiptirler. Fakat metalik camların üretiminin zor olması ve yüksek saflıktaki bileşenlerin kullanımı nedeniyle maliyetleri yüksektir. Bu sınırlamaya alternatif olarak metalik cam alaşımları kompozit bir malzeme bünyesine yüzey kaplama elemanı olarak dahil edilirse, maliyet problemlerine çözüm sağlayabilecektir. Amorf yapıya sahip bir kaplamanın üretimi düşünüldüğünde, hem hızlı soğutma koşullarını karşılayan hem de kaplama malzemesini altlık yüzeyine yayabilen bir kaplama sistemine ihtiyaç duyulur. Bu çalışmada küçük parçaların kaplanmasında kullanılabilen pnönatik destekli bir sıkıştırma aparatı tasarlanmıştır. Bu yolla, sıvı haldeki bir alaşımın çarpma etkisi ile altlık yüzeyine sıkıştırılması ve hızlı bir şekilde soğutulması eşzamanlı olarak sağlanmıştır. Bu kapsamda, 20-80 μm kalınlığında ve Co 43 Cu 1 Fe 20 Ta 5,5 B 26,5 Si 5 kompozisyonuna sahip amorf kaplamalar farklı metal altlık yüzeylerinde üretilmiştir. Altlık yüzeyleri üzerindeki kaplama tabakalarının yapısal ve termal karakteristikleri XRD, SEM ve DSC analizleri ile değerlendirilmiştir. Mikroyapısal analizler, nispeten daha kalın altlık malzemesi kullanımının tamamen amorf kaplama tabakası elde etmede faydalı olduğunu, ince altlık malzemeleri kullanıldığında ise kaplamanın arayüzey civarındaki belirli bir kısmının kristallenmesine neden olduğunu göstermiştir. Altlık malzemelerine göre çok daha sert özellikteki yeni yüzeylerin sertlikleri yaklaşık 1000 Vickers sertlik değerlerinde ölçülmüştür.