Okyanus bol miktarda doğal kaynak barındırır ve gelişimi sadece önemli bir ekonomik öneme sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda bir ülkenin teknolojik ve araştırma yeteneklerini de yansıtır. Deniz gelişiminin artan yoğunluğuyla birlikte, deniz altı petrol boru hatları, derin deniz sondaj platformları ve açık deniz köprüleri gibi açık deniz endüstriyel tesislerinin sayısı her geçen yıl artmaktadır. Bununla birlikte, deniz ortamının zorlu korozif koşulları deniz metal bileşenlerinde ciddi korozyona neden olabilir. İstatistiklere göre, 2016 yılında dünya genelinde korozyonun neden olduğu ekonomik kayıplar küresel GSYİH'nin 3,4%'sini oluştururken, deniz yapıları bu kaybın üçte birini oluşturmaktadır. Bu nedenle, deniz korozyonunun özelliklerini anlamak ve açık deniz metal bileşenlerini korumak için uygun yöntemleri seçmek özellikle önemli bir ekonomik değere sahiptir.

Deniz Ortamı Korozyonunun Özellikleri

Deniz suyu büyük miktarda tuz içerir, bu da onu yüksek elektrik iletkenliğine sahip mükemmel bir elektrolit çözeltisi haline getirir. Sonuç olarak, bu ortama maruz kalan metal yapılar ciddi korozyona maruz kalır. Deniz korozyon ortamları, deniz ortamının kendine has özelliklerine göre çeşitli bölgelere ayrılabilir:

Lazer Kaplama Teknoloji

Deniz Korozyon Korumasında Lazer Kaplama Teknolojisinin Uygulanması

Deniz ortamlarında yaygın olarak kullanılan S355 çeliği, Q345 çeliğine benzer mekanik özellikler sergiler. S355 çeliğinden yapılan yapılar deniz ortamlarında korozyona karşı oldukça hassastır. S355 çeliğinin yüzeyine bir Al-Ni-TiC-CeO2 kompozit kaplama tabakası uygulayarak, deneysel sonuçlar 7,5 mm/s'lik bir kaplama tarama hızıyla 5%'den daha düşük bir seyreltme oranına ulaşılabileceğini göstermektedir. Farklı kaplama tarama hızlarına (6, 7, 7,5, 8 mm/s) sahip numunelerin polarizasyon eğrileri, 7 mm/s'de kaplanan numunenin daha yüksek bir kendi kendine korozyon potansiyeli ve daha düşük kendi kendine korozyon akım yoğunluğu göstererek en yüksek korozyon direncine sahip olduğunu ortaya koymaktadır. İşlenmemiş S355 çeliği ile karşılaştırıldığında, kaplanmış çelik önemli ölçüde gelişmiş korozyon direnci göstermektedir. Al-Ni-TiC-CeO2 kompozit kaplama katmanı sadece ana malzemenin korozyon direncini iyileştirmekle kalmaz, aynı zamanda aşınma direncini ve sertliğini de artırarak malzemenin hizmet ömrünü önemli ölçüde artırır.

Kıyı bölgelerinde, su kapısı hidrolik kaldırma pistonları, korozyon koşullarının ağır olduğu sıçrama bölgesine ve gelgit bölgesine maruz kalmaktadır. Alev püskürtme ve plazma püskürtme gibi geleneksel yüzey işleme teknikleri genellikle yüksek gözeneklilik ve zayıf bağlanma mukavemetinden muzdariptir. Buna karşılık, demir bazlı, nikel bazlı veya kobalt bazlı alaşım tozları kullanılarak yapılan lazer kaplama, piston kollarının korozyon direncini artırabilir ve bu teknoloji yeni bir korozyon koruma çözümü olarak geleneksel nikel ve krom kaplama yöntemlerinin yerini alabilir.

Nükleer enerji santrallerinde, deniz suyu pompalarının pervaneleri deniz suyuna daldırıldığında korozyona ve kavitasyon erozyonuna eğilimlidir. Bunu ele almak için, 316 paslanmaz çeliğin korozyon direncini artırmak amacıyla üç tip alaşım kaplama tozu uygulanmıştır. Sonuçlar, alaşım tozları yüksek krom ve yüksek nikel içerdiğinde, az miktarda martenzit içeren östenitten oluşan kaplama tabakasının pervanelerin karşılaştığı korozyon sorunlarını önemli ölçüde hafiflettiğini göstermiştir.

Genel olarak, alaşım tozları korozyon direncini artırmak için metal bileşenlerin belirli korozyon ortamına göre uyarlanabilir. Örneğin, paslanmaz çelik malzemeler deniz atmosferik bölgesinde kullanılabilirken, aşınmaya dayanıklı bileşenlere sahip nikel bazlı tozlar, bu alanlarda malzeme uyumluluğunu artırmak için sıçrama bölgelerinde veya gelgit bölgelerinde kullanılmak üzere eklenebilir.

Dezavantajları Lazer Kaplama Teknoloji

Yüzey Pürüzlülüğü: Kaplanmış katman pürüzlü bir yüzeye sahip olabilir ve yüzey kalitesi uygulama için kritikse işleme gerektirebilir.

Tekdüzelik ve Kararlılık: Kaplanmış tabakanın homojenliği, ürün stabilitesi ve destekleyici ekipman henüz endüstriyel üretim gereksinimlerini karşılamayabilir.

Teorik Araştırma Boşlukları: Alaşım katılaşması, iç malzeme değişiklikleri ve kaplanmış tabakanın sıcaklık alanı hakkında yeterli sistematik araştırma yoktur.

Çözüm

İnsanların okyanus keşifleri derinleştikçe, deniz ortamlarında daha fazla metal ekipman ve bileşen kullanılacaktır. Deniz korozyonunun özelliklerini anlamak ve etkili koruma yöntemleri geliştirmek çok önemlidir. Lazer kaplama teknolojisi, metal bileşenler için korozyona dayanıklı alaşım kaplama katmanları üretmek için uygulanabilir ve gelecekteki deniz korozyon korumasında vazgeçilmez bir rol oynar. Bu teknoloji, deniz altyapısının korunmasına ve deniz mühendisliğinin ilerlemesine önemli ölçüde katkıda bulunmaya devam edecektir.