Production and corrosion behaviour of micro-arc coated magnesium alloys

Abstract

Özet Bu çalısma iki asamadan olusmaktadır. Đlk asamada alasım elementi ve islem süresinin incelenmesi amacıyla fosfat esaslı bazik bir elektrolit banyosu içerisindeki farklı kimyasal kompozisyonlara sahip AZ91D, AZ31B, AM60B ve AM50B magnezyum alasımları yüzeylerinde darbeli iki kutuplu doğru akım güç kaynağı kullanarak mikro-ark oksitleme metodu (MAO) ile 10 mikrometre (K10) ve 25 mikrometre (K25) kalınlığında seramik kaplamalar üretilmistir. Đkinci asamada MAO yöntemiyle kaplanmıs magnezyum alasımlarının korozyon direnci üzerine son islemin etkisi incelenmistir. Üretilen MAO kaplamaların yüzey morfolojisi ve elementel kompozisyonu Enerji Dağılımı X-ısını Spektroskopisi (EDS) bağlantılı Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile belirlenmistir. MAO kaplamaların kristalografik faz analizleri ve tanımlamaları X-Isını Difraksiyonu(XRD) ile gerçeklestirilmistir. Yüzey pürüzlülüğü ve üç boyutlu yüzey haritası ve için yüksek çözünürlüklü yüzey profilometresi kullanılmıstır. MAO kaplamaların magnezyum alasımlarının korozyon direnci üzerine olan etkinliklerinin belirlenebilmesi için yapılan elektrokimyasal testler, yüzde 3,5 NaCl çözeltisi içinde oda sıcaklığında potansiyodinamik polariazyon tekniği uygulanarak gerçeklestirilmistir. Sonuçlar farklı magnezyum alasımları üzerine kaplanan MAO kaplamaların gelismis korozyon koruyuculuğu sağladığını göstermektedir. Magnezyum alasımlarının mikroyapıları ve kimyasal kompozisyonları MAO kaplamaların olusumu, yapıları ve korozyon özellikleri üzerine önemli etkide bulunduğu gözlemlenmistir. Alkali son islem proseslerinin uygulanmasıyla daha da ileri korozyon koruması basarılmıstır. The current study is composed of two stages. In the first stage, in order to investigate the effect of alloying elements and treatment time, the thickness of 10 micrometer (K10) and 25 micrometer (K25) ceramic coatings were fabricated on different chemical composition having AZ91D, AZ31B, AM60B and AM50B magnesium alloys in alkaline phosphate based electrolyte by micro-arc oxidation method using with a pulsed bipolar direct current (DC) power supply. In the second stage, the effect of different sealant post-treatments on corrosion resistance of micro-arc oxidation (MAO) coated AM60B and AM50B magnesium alloys were investigated. The surface morphology and elemental composition of produced MAO coatings was determined using Scanning Electron Microscope (SEM) equipped with Energy Dispersive X-ray Spectrometer (EDS). The crystallographic phase analysis and identification of MAO coatings was carried out by X-ray diffraction (XRD). High resolution surface profilometer was used for mapping of the 3-Dimensional surface features and roughness. Electrochemical tests conducted using potentiodynamic polarization technique in 3.5 percent NaCl solution at room temperature in order to evaluate the efficiency of sealed and unsealed MAO coatings on the corrosion resistance of magnesium alloys. The results displayed that enhanced corrosion protectiveness was provided by MAO coatings formed on different magnesium alloys. It is observed that the microstructure and chemical composition of magnesium alloys is crucially effective on the formation, structural and corrosion properties of MAO coatings. Further corrosion protection is achieved by applying alkaline post treatment processes.