AI Summary & Key Takeaways
AI InsightThese results reveal that alloy composition plays a decisive role in both corrosion resistance and mechanical properties.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
In this study, Ni, Ni–Fe, Ni–Co, and Ni–Cu coatings were prepared on stainless steel substrates using the electrodeposition method, and their microstructural, mechanical, and electrochemical properties were compared. All coatings were electrodeposited from the same Watts-type electrolyte bath at room temperature, without stirring, and under pH 2.5 conditions. In addition to the base Ni content, Co, Cu, and Fe salts were added to the electrolyte bath depending on the target alloy composition. The coating morphologies and elemental distributions were examined using scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive spectroscopy (EDS). Corrosion behaviors were evaluated in a 3.5% NaCl solution using Tafel and open-circuit potential (OCP) tests, while microhardness values were determined by the Vickers method. Additionally, coating grain sizes were calculated from SEM images with image processing algorithms. EDS analyses confirmed that the target compositions were successfully achieved in all coatings. In corrosion tests, the Ni–Cu coating exhibited the best performance with the lowest corrosion current density (65.18 µA/cm²) and corrosion rate (0.127 mm/year), whereas the Ni–Fe coating showed the weakest corrosion resistance due to structural cracks. According to hardness measurements, the Ni–Co coating had the highest hardness value (574 Hv), while the Ni–Cu coating had the lowest (140 Hv). These results reveal that alloy composition plays a decisive role in both corrosion resistance and mechanical properties.
Özet
Bu çalışmada, paslanmaz çelik altlık üzerine elektrodepolama yöntemi kullanılarak Ni, Ni–Fe, Ni–Co ve Ni–Cu kaplamaları hazırlanmış ve bu kaplamaların mikroyapısal, mekanik ve elektrokimyasal özellikleri karşılaştırılmıştır. Tüm kaplamalar, aynı Watts tipi elektrolit banyosunda, oda sıcaklığında, karıştırmasız ve pH 2,5 koşullarında elektrodepolanmıştır. Temel Ni içeriğine ek olarak, hedeflenen alaşım kompozisyonuna bağlı olarak Co, Cu ve Fe tuzları elektrolit banyosuna ilave edilmiştir. Kaplama morfolojileri ve elementel dağılımları taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji dağılımlı spektroskopi (EDS) ile incelenmiştir. Korozyon davranışları %3,5 NaCl çözeltisinde Tafel ve açık devre potansiyeli (OCP) testleri ile değerlendirilmiş; mikrosertlik değerleri Vickers yöntemiyle belirlenmiştir. Ek olarak, kaplama tane boyutları görüntü işleme algoritmaları ile SEM görüntülerinden hesaplanmıştır. EDS analizleri, tüm kaplamalarda hedeflenen bileşimlerin başarıyla elde edildiğini göstermiştir. Korozyon testlerinde Ni–Cu kaplaması en düşük korozyon akım yoğunluğu (65,18 µA/cm²) ve korozyon oranı (0,127 mm/yıl) ile en iyi performansı sergilerken, Ni–Fe kaplaması, gözlemlenen yapısal çatlaklar nedeniyle en zayıf korozyon direncini göstermiştir. Sertlik ölçümlerine göre Ni–Co kaplaması 574 Hv ile en yüksek, Ni–Cu kaplaması ise 140 Hv ile en düşük sertlik değerine sahip olduğu belirlenmiştir. Bu sonuçlar, alaşım bileşiminin hem korozyon dayanımı hem de mekanik özellikler üzerinde belirleyici olduğunu ortaya koymaktadır.