Theses supervised by Prof. Dr. Mustafa Übeyli
14 theses · Osmaniye Korkut Ata University
TiB2/B4C karma parçacık takviyeli alüminyum kompozitlerin üretilmesi ve frezelemede işlenebilirliğinin araştırılması
Bu çalışmada, üç farklı hacim oranında TiB2 ve B4C takviyeli alüminyum esaslı kompozitler toz metalürjisi yöntemiyle üretilmiştir. Eşit oranda kullanılan TiB2 ve B4C takviyelerinin toplam hacim oranları ise %6, 12 ve 18'dir. Tozlar hassas terazide tartıldıktan sonra 5 mm çapında zirkonya bilyeler kullanılarak 3 boyutlu karıştırıcıda 2 saat karıştırılmıştır. Sonrasında numunelere 400 MPa basınçta soğuk sıkıştırma ve ardından argon gazı ortamında 620 °C sıcaklıkta 45 dakika süreyle mikrodalgalı sinterleme uygulanmıştır. Üretilen kompozitlerin içyapıları ve makro sertlikleri incelendikten sonra bilgisayarlı sayısal denetimli freze tezgahında 0,10 ve 0,18 mm/diş ilerleme ve 150, 200 ve 250 m/dk kesme hızlarında TiAlN-TiN kaplamalı semente karbür uç kullanılarak işlenmiştir. Kullanılan kesici uçların yanal aşınmaları ve numunelerin yüzey pürüzlülükleri incelenerek kompozitlerin işlenebilirlikleri araştırılmıştır. Yapılan çalışma sonucunda, en yüksek takım ömrü hacimce %6 takviyeli numunede 0,18 mm/diş ilerleme ve 150 m/dk kesme hızında görülürken, en düşük yüzey pürüzlülüğü ise hacimce %18 takviyeli numunede 0,10 mm/diş ilerleme ve 250 m/dk kesme hızında gözlemlenmiştir. Üretilen kompozit numunelerde, takım ömrünün kesme hızı ve takviye oranı ile ters orantılı iken ilerleme ile doğru orantılı olarak değiştiği belirlenmiştir. Ayrıca, kesme hızı ve takviye oranı artarken yüzey pürüzlülüğünün azaldığı ve ilerleme arttıkça ise yüzey pürüzlülüğünün arttığı tespit edilmiştir.
Yeni bir kalıp kullanımının ve ikincil soğutma iyileştirmelerinin çeliklerin sürekli döküm süreci üzerine etkilerinin incelenmesi: bir sanayi uygulaması
Bu çalışmada, hurdadan çelik üretimi yapılan bir tesiste sürekli döküm sürecinde daha yüksek hıza ulaşmak, üretilen kütük kalitesini iyileştirmek ve üretim esnasında meydana gelen yol kayıplarını önlemek için birincil soğutma ve ikincil soğutma konusunda iyileştirme çalışmaları yapılmıştır. Birincil soğutma konusunda çoklu koniklik ölçüsüne sahip iki farklı kalıp geliştirilmiştir. Aynı zamanda ikincil soğutma konusunda soğutma dağılımları değiştirilmiştir. Yeni kalıp tasarımları ve ikincil soğutma bölgesi değişkenleri ile düşük karbonlu ve peritektik bileşim aralığındaki çelik türlerinin üretimi yapılmıştır. Deneysel çalışmalar sonucunda üretilen kütüklerin katılaşma sonrasındaki makro ve mikro yapıları incelenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda kalıp ömürlerinin 400 dökümden 600 döküme çıkmış olup yol kayıplarında %90 oranında azalma sağlanmıştır. Ayrıca döküm hızının 4,0 m/dk'ye ulaşması ile deneysel çalışmalar öncesindeki duruma kıyasla %16 civarında üretkenlik artışı sağlanmıştır.
Yeni bir kalıp kullanımının ve ikincil soğutma iyileştirmelerinin çeliklerin sürekli döküm süreci üzerine etkilerinin incelenmesi: bir sanayi uygulaması
Bu çalışmada, hurdadan çelik üretimi yapılan bir tesiste sürekli döküm sürecinde daha yüksek hıza ulaşmak, üretilen kütük kalitesini iyileştirmek ve üretim esnasında meydana gelen yol kayıplarını önlemek için birincil soğutma ve ikincil soğutma konusunda iyileştirme çalışmaları yapılmıştır. Birincil soğutma konusunda çoklu koniklik ölçüsüne sahip iki farklı kalıp geliştirilmiştir. Aynı zamanda ikincil soğutma konusunda soğutma dağılımları değiştirilmiştir. Yeni kalıp tasarımları ve ikincil soğutma bölgesi değişkenleri ile düşük karbonlu ve peritektik bileşim aralığındaki çelik türlerinin üretimi yapılmıştır. Deneysel çalışmalar sonucunda üretilen kütüklerin katılaşma sonrasındaki makro ve mikro yapıları incelenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda kalıp ömürlerinin 400 dökümden 600 döküme çıkmış olup yol kayıplarında %90 oranında azalma sağlanmıştır. Ayrıca döküm hızının 4,0 m/dk'ye ulaşması ile deneysel çalışmalar öncesindeki duruma kıyasla %16 civarında üretkenlik artışı sağlanmıştır.
Yeni bir kalıp kullanımının ve ikincil soğutma iyileştirmelerinin çeliklerin sürekli döküm süreci üzerine etkilerinin incelenmesi: bir sanayi uygulaması
Bu çalışmada, hurdadan çelik üretimi yapılan bir tesiste sürekli döküm sürecinde daha yüksek hıza ulaşmak, üretilen kütük kalitesini iyileştirmek ve üretim esnasında meydana gelen yol kayıplarını önlemek için birincil soğutma ve ikincil soğutma konusunda iyileştirme çalışmaları yapılmıştır. Birincil soğutma konusunda çoklu koniklik ölçüsüne sahip iki farklı kalıp geliştirilmiştir. Aynı zamanda ikincil soğutma konusunda soğutma dağılımları değiştirilmiştir. Yeni kalıp tasarımları ve ikincil soğutma bölgesi değişkenleri ile düşük karbonlu ve peritektik bileşim aralığındaki çelik türlerinin üretimi yapılmıştır. Deneysel çalışmalar sonucunda üretilen kütüklerin katılaşma sonrasındaki makro ve mikro yapıları incelenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda kalıp ömürlerinin 400 dökümden 600 döküme çıkmış olup yol kayıplarında %90 oranında azalma sağlanmıştır. Ayrıca döküm hızının 4,0 m/dk'ye ulaşması ile deneysel çalışmalar öncesindeki duruma kıyasla %16 civarında üretkenlik artışı sağlanmıştır.
Farklı kaynak yöntemleri ile kaynaklanan X60 çeliğinin mekanik ve içyapı özelliklerinin incelenmesi
Bu çalışmada ham petrol ve doğalgaz boru hatlarında kullanılan API 5L X60 çeliğinden imal edilmiş 24'' çapında borular farklı kaynak yöntemleri kullanılarak incelenmiştir. Bu borulardan oluşturulan üç ayrı numune farklı kaynak planları ile kaynaklanmıştır. Bu kaynak planlarında uygulanan kaynak yöntemleri örtülü elektrot kaynağı ve TIG kaynağıdır. Kaynak planında; kök, sıcak, dolgu ve kapak olmak üzere her bir numuneye toplam dört paso kaynak yapılmıştır. Kök ve sıcak paso birer kaynak sırasından oluşurken, dolgu paso iki, kapak paso ise üç pasodan oluşmuştur. Toplamda her numuneye yedi sıra kaynak yapılmıştır. Birinci numunede kök ve sıcak pasolar selülozik elektrot, dolgu ve kapak pasolar ise bazik elektrot ile yapılırken, ikinci numunede kök ve sıcak pasolar TIG kaynağı, dolgu ve kapak pasolar bazik elektrot ile yapılmıştır. Üçüncü numunede ise tüm pasolar TIG kaynağı ile yapılmıştır. Sonrasında, bu kaynaklı bağlantılara tahribatsız (ultrasonik ve radyografik inceleme) ve tahribatlı incelemeler (çekme, sertlik, mikro, makro ve çentik darbe) uygulanmıştır. Tüm sonuçlar irdelenmiş ve sonrasında en uygun kaynak değerlerini sağlayan yöntemin belirlenmesi amaçlanmıştır. Deneysel sonuçlara göre; çekme dayanımları 603–625 MPa aralığında değişirken, darbe tokluğu değerleri 48,4–76 J aralığında bulunmuştur. Ek olarak, sertlik değerleri 163,4–175,3 HV değerleri arasında bulunmuştur. Sonuç olarak 2 no'lu numune diğer iki numuneye kıyasla daha iyi sonuçlar göstermiştir.
Farklı kaynak yöntemleri ile kaynaklanan X60 çeliğinin mekanik ve içyapı özelliklerinin incelenmesi
Bu çalışmada ham petrol ve doğalgaz boru hatlarında kullanılan API 5L X60 çeliğinden imal edilmiş 24'' çapında borular farklı kaynak yöntemleri kullanılarak incelenmiştir. Bu borulardan oluşturulan üç ayrı numune farklı kaynak planları ile kaynaklanmıştır. Bu kaynak planlarında uygulanan kaynak yöntemleri örtülü elektrot kaynağı ve TIG kaynağıdır. Kaynak planında; kök, sıcak, dolgu ve kapak olmak üzere her bir numuneye toplam dört paso kaynak yapılmıştır. Kök ve sıcak paso birer kaynak sırasından oluşurken, dolgu paso iki, kapak paso ise üç pasodan oluşmuştur. Toplamda her numuneye yedi sıra kaynak yapılmıştır. Birinci numunede kök ve sıcak pasolar selülozik elektrot, dolgu ve kapak pasolar ise bazik elektrot ile yapılırken, ikinci numunede kök ve sıcak pasolar TIG kaynağı, dolgu ve kapak pasolar bazik elektrot ile yapılmıştır. Üçüncü numunede ise tüm pasolar TIG kaynağı ile yapılmıştır. Sonrasında, bu kaynaklı bağlantılara tahribatsız (ultrasonik ve radyografik inceleme) ve tahribatlı incelemeler (çekme, sertlik, mikro, makro ve çentik darbe) uygulanmıştır. Tüm sonuçlar irdelenmiş ve sonrasında en uygun kaynak değerlerini sağlayan yöntemin belirlenmesi amaçlanmıştır. Deneysel sonuçlara göre; çekme dayanımları 603–625 MPa aralığında değişirken, darbe tokluğu değerleri 48,4–76 J aralığında bulunmuştur. Ek olarak, sertlik değerleri 163,4–175,3 HV değerleri arasında bulunmuştur. Sonuç olarak 2 no'lu numune diğer iki numuneye kıyasla daha iyi sonuçlar göstermiştir.
Farklı kaynak yöntemleri ile kaynaklanan X60 çeliğinin mekanik ve içyapı özelliklerinin incelenmesi
Bu çalışmada ham petrol ve doğalgaz boru hatlarında kullanılan API 5L X60 çeliğinden imal edilmiş 24'' çapında borular farklı kaynak yöntemleri kullanılarak incelenmiştir. Bu borulardan oluşturulan üç ayrı numune farklı kaynak planları ile kaynaklanmıştır. Bu kaynak planlarında uygulanan kaynak yöntemleri örtülü elektrot kaynağı ve TIG kaynağıdır. Kaynak planında; kök, sıcak, dolgu ve kapak olmak üzere her bir numuneye toplam dört paso kaynak yapılmıştır. Kök ve sıcak paso birer kaynak sırasından oluşurken, dolgu paso iki, kapak paso ise üç pasodan oluşmuştur. Toplamda her numuneye yedi sıra kaynak yapılmıştır. Birinci numunede kök ve sıcak pasolar selülozik elektrot, dolgu ve kapak pasolar ise bazik elektrot ile yapılırken, ikinci numunede kök ve sıcak pasolar TIG kaynağı, dolgu ve kapak pasolar bazik elektrot ile yapılmıştır. Üçüncü numunede ise tüm pasolar TIG kaynağı ile yapılmıştır. Sonrasında, bu kaynaklı bağlantılara tahribatsız (ultrasonik ve radyografik inceleme) ve tahribatlı incelemeler (çekme, sertlik, mikro, makro ve çentik darbe) uygulanmıştır. Tüm sonuçlar irdelenmiş ve sonrasında en uygun kaynak değerlerini sağlayan yöntemin belirlenmesi amaçlanmıştır. Deneysel sonuçlara göre; çekme dayanımları 603–625 MPa aralığında değişirken, darbe tokluğu değerleri 48,4–76 J aralığında bulunmuştur. Ek olarak, sertlik değerleri 163,4–175,3 HV değerleri arasında bulunmuştur. Sonuç olarak 2 no'lu numune diğer iki numuneye kıyasla daha iyi sonuçlar göstermiştir.
Isıl işlemin ve SiC ön katmanın 34CrNiMo6 çeliğinin balistik davranışına etkisinin incelenmesi
Bu çalışmada, yüksek dayanımlı-düşük alaşımlı 34CrNiMo6 çeliğinin farklı ısıl işlem koşullarında hem yalın halde hem de silisyum karbür seramik ön katmanı ile kompozit halde balistik davranışı incelenmiştir. 34CrNiMo6 çeliğine denetimli ortamda üç farklı ısıl işlem uygulanmış olup bunlardan biri normalleştirme işlemidir. Diğerleri ise 860 °C'de östenitleştirme sonrası yağda soğutma ve hemen ardından 200 °C ve 400 °C'de menevişleme işlemleridir. Kullanılan SiC seramik plakaların ölçülen sertliği ve boyutları sırasıyla ~ 2483 VSD ve 50x50x8,5 mm şeklindedir. Uygulanan ısıl işlemler sonucunda, çeliğin mekanik özellikleri ve içyapısı incelenmiştir. Deneysel çalışmalar, ortalama hızları 778,5 m/s olan 7,62 mm zırh delici mermiler ile yapılmıştır. Atışlar yapıldıktan sonra numunelerde oluşan içyapı değişimleri ışık mikroskobunda incelenmiştir. Yapılan çalışma sonucunda, yalın çeliklerde en iyi balistik başarım 200 °C'de menevişlenen numunelerde 70,6 kg/m2 ve üzeri alan yoğunluklarında tam başarım ile gözlemlenirken, aynı durum kompozit numuneler için arka katmanı 200 °C'de menevişlenmiş, 54,6 kg/m2 ve üzeri alan yoğunluklarına sahip numunelerde sağlanmıştır.
Alümina ve karbon nanotüp takviyeli Al-4Cu esaslı nanokompozitlerin toz metalürjisi yöntemi ile üretimi ve mekanik özelliklerinin belirlenmesi
Bu çalışmada, 80 nm alümina parçacık ve 9,5 nm dış çapa sahip çok duvarlı karbon nanotüp (ÇDKNT) takviyeli Al-4Cu alaşımı esaslı nanokompozit toz metalürjisi yöntemiyle üretilmiştir. ÇDKNT takviye oranı hacimce %1,5 oranında sabit tutulurken, alümina ise hacimce %4,5, %7,5, %10,5 ve %13,5 oranlarında kullanılmıştır. Ayrıca, karşılaştırma yapmak için takviyesiz alaşım da üretilmiştir. Karışım tozlarına 30 dk ön karıştırma işleminin ardından argon gaz ortamında 5 saat boyunca 250 dev/dk dönme hızında mekanik alaşımlama uygulanmıştır ve işlem kontrol ajanı olarak ağırlıkça %5 etanol eklenmiştir. Mekanik alaşımlama sonrasında 800 MPa basınçta soğuk sıkıştırma ve ardından mikrodalgalı sinterleme uygulanarak numuneler üretilmiştir. Nanokompozitler argon gaz ortamında 615 °C sıcaklıkta 1 saat sinterlenmiştir. Üretilen numunelere iki farklı ısıl işlem gerçekleştirilmiştir. Uygulanan ısıl işlemlerden biri 400 °C sıcaklıkta 2 saat tavlama işlemidir. Diğer ısıl işlem ise 550 °C sıcaklıkta 70 dk çözeltiye alma ve hızlı soğutma sonrası 200 °C sıcaklıkta 11 saat yapay yaşlandırma ısıl işlemidir. Buna ek olarak, bütün numunelere 170, 180 ve 200 °C sıcaklıklarla 100 saate kadar yapay yaşlandırma uygulanarak yaşlandırma eğrileri çıkarılmıştır. Üretim sonrasında, X-ışını kırınımı, taramalı elektron mikroskobu ve ışık mikroskobu yardımıyla numunelerin içyapıları incelenmiştir. Bunun yanında, makro sertlik, mikrosertlik, nanoiz ve basma testleri ile mekanik özellikleri de belirlenmiştir. Ayrıca, disk üzeri aşınma testi uygulanarak aşınma davranışları da incelenmiştir. Yapılan çalışma sonunda, takviye oranıyla beraber numunelerin makro sertlik, mikrosertlik ve nano sertlik değerlerinde önemli artışlar gözlemlenmiştir. Basma testi sonuçlarına göre takviye ile basma dayanımı ve süneklik azalırken akma dayanımında ise artış gerçekleşmiştir. Buna ek olarak, %15 karma takviyeli nanokompozitin elastik modülü alaşıma kıyasla %60 oranında daha yüksek bulunmuştur. Ayrıca, aşınma dayanımı ve sürtünme katsayısı da takviyeyle beraber artmıştır.
Alümina ve karbon nanotüp takviyeli Al-4Cu esaslı nanokompozitlerin toz metalürjisi yöntemi ile üretimi ve mekanik özelliklerinin belirlenmesi
Bu çalışmada, 80 nm alümina parçacık ve 9,5 nm dış çapa sahip çok duvarlı karbon nanotüp (ÇDKNT) takviyeli Al-4Cu alaşımı esaslı nanokompozit toz metalürjisi yöntemiyle üretilmiştir. ÇDKNT takviye oranı hacimce %1,5 oranında sabit tutulurken, alümina ise hacimce %4,5, %7,5, %10,5 ve %13,5 oranlarında kullanılmıştır. Ayrıca, karşılaştırma yapmak için takviyesiz alaşım da üretilmiştir. Karışım tozlarına 30 dk ön karıştırma işleminin ardından argon gaz ortamında 5 saat boyunca 250 dev/dk dönme hızında mekanik alaşımlama uygulanmıştır ve işlem kontrol ajanı olarak ağırlıkça %5 etanol eklenmiştir. Mekanik alaşımlama sonrasında 800 MPa basınçta soğuk sıkıştırma ve ardından mikrodalgalı sinterleme uygulanarak numuneler üretilmiştir. Nanokompozitler argon gaz ortamında 615 °C sıcaklıkta 1 saat sinterlenmiştir. Üretilen numunelere iki farklı ısıl işlem gerçekleştirilmiştir. Uygulanan ısıl işlemlerden biri 400 °C sıcaklıkta 2 saat tavlama işlemidir. Diğer ısıl işlem ise 550 °C sıcaklıkta 70 dk çözeltiye alma ve hızlı soğutma sonrası 200 °C sıcaklıkta 11 saat yapay yaşlandırma ısıl işlemidir. Buna ek olarak, bütün numunelere 170, 180 ve 200 °C sıcaklıklarla 100 saate kadar yapay yaşlandırma uygulanarak yaşlandırma eğrileri çıkarılmıştır. Üretim sonrasında, X-ışını kırınımı, taramalı elektron mikroskobu ve ışık mikroskobu yardımıyla numunelerin içyapıları incelenmiştir. Bunun yanında, makro sertlik, mikrosertlik, nanoiz ve basma testleri ile mekanik özellikleri de belirlenmiştir. Ayrıca, disk üzeri aşınma testi uygulanarak aşınma davranışları da incelenmiştir. Yapılan çalışma sonunda, takviye oranıyla beraber numunelerin makro sertlik, mikrosertlik ve nano sertlik değerlerinde önemli artışlar gözlemlenmiştir. Basma testi sonuçlarına göre takviye ile basma dayanımı ve süneklik azalırken akma dayanımında ise artış gerçekleşmiştir. Buna ek olarak, %15 karma takviyeli nanokompozitin elastik modülü alaşıma kıyasla %60 oranında daha yüksek bulunmuştur. Ayrıca, aşınma dayanımı ve sürtünme katsayısı da takviyeyle beraber artmıştır.
Alümina ve karbon nanotüp takviyeli Al-4Cu esaslı nanokompozitlerin toz metalürjisi yöntemi ile üretimi ve mekanik özelliklerinin belirlenmesi
Bu çalışmada, 80 nm alümina parçacık ve 9,5 nm dış çapa sahip çok duvarlı karbon nanotüp (ÇDKNT) takviyeli Al-4Cu alaşımı esaslı nanokompozit toz metalürjisi yöntemiyle üretilmiştir. ÇDKNT takviye oranı hacimce %1,5 oranında sabit tutulurken, alümina ise hacimce %4,5, %7,5, %10,5 ve %13,5 oranlarında kullanılmıştır. Ayrıca, karşılaştırma yapmak için takviyesiz alaşım da üretilmiştir. Karışım tozlarına 30 dk ön karıştırma işleminin ardından argon gaz ortamında 5 saat boyunca 250 dev/dk dönme hızında mekanik alaşımlama uygulanmıştır ve işlem kontrol ajanı olarak ağırlıkça %5 etanol eklenmiştir. Mekanik alaşımlama sonrasında 800 MPa basınçta soğuk sıkıştırma ve ardından mikrodalgalı sinterleme uygulanarak numuneler üretilmiştir. Nanokompozitler argon gaz ortamında 615 °C sıcaklıkta 1 saat sinterlenmiştir. Üretilen numunelere iki farklı ısıl işlem gerçekleştirilmiştir. Uygulanan ısıl işlemlerden biri 400 °C sıcaklıkta 2 saat tavlama işlemidir. Diğer ısıl işlem ise 550 °C sıcaklıkta 70 dk çözeltiye alma ve hızlı soğutma sonrası 200 °C sıcaklıkta 11 saat yapay yaşlandırma ısıl işlemidir. Buna ek olarak, bütün numunelere 170, 180 ve 200 °C sıcaklıklarla 100 saate kadar yapay yaşlandırma uygulanarak yaşlandırma eğrileri çıkarılmıştır. Üretim sonrasında, X-ışını kırınımı, taramalı elektron mikroskobu ve ışık mikroskobu yardımıyla numunelerin içyapıları incelenmiştir. Bunun yanında, makro sertlik, mikrosertlik, nanoiz ve basma testleri ile mekanik özellikleri de belirlenmiştir. Ayrıca, disk üzeri aşınma testi uygulanarak aşınma davranışları da incelenmiştir. Yapılan çalışma sonunda, takviye oranıyla beraber numunelerin makro sertlik, mikrosertlik ve nano sertlik değerlerinde önemli artışlar gözlemlenmiştir. Basma testi sonuçlarına göre takviye ile basma dayanımı ve süneklik azalırken akma dayanımında ise artış gerçekleşmiştir. Buna ek olarak, %15 karma takviyeli nanokompozitin elastik modülü alaşıma kıyasla %60 oranında daha yüksek bulunmuştur. Ayrıca, aşınma dayanımı ve sürtünme katsayısı da takviyeyle beraber artmıştır.
Tib2 parçacık takviyeli alüminyum alaşım esaslı kompozitlerin toz metalurjisi yöntemi ile üretimi ve özelliklerinin belirlenmesi
Askeri, uzay, havacılık, otomotiv ve denizcilik gibi endüstriyel alanlarda gelişen teknoloji ile kompozit malzemeler özel bir öneme sahip olmuştur. Farklı takviye malzemelerinin kullanıldığı Al alaşımı esaslı kompozitler ise hem yüksek dayanım ve aşınma direncine sahip olmalarından hem de hafifliklerinden dolayı pek çok alanda önemli bir potansiyele sahiptir. Yapılan bu çalışmada, toz metalurjisi yöntemi ile hazırlanan ve farklı oranlarda TiB2 seramik parçacık takviyesi içeren saf Al ve Al alaşımı (Al-Zn-Cu-Mg) ana yapılı kompozit numunelerin farklı ısıl işlem şartlarında iç yapı, mekanik ve erozyonlu aşınma özellikleri incelenmiştir. Kullanılan tozların özelliklerini belirleyerek başlanan çalışmalara, toz karışımların sıkıştırılabilirlik özelliklerinin 800 MPa basınç değerine kadar farklı sıkıştırma basınçları uygulanarak incelenmesi ile devam edilmiştir. Daha sonra ise kompozit tozların sıkıştırılabilirlik verileri, doğrusal sıkıştırılabilirlik denklemleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Bu işlemlerin ardından, kompozit numuneler 316 MPa sıkıştırma basıncında ve 590 °C sinterleme sıcaklığında üretilmiştir. Sonrasında ise kompozit malzemelere doğal yaşlandırma, 100, 120 ve 140 °C sıcaklıklarda yapılan yapay yaşlandırma ile tavlama ısıl işlemleri uygulanmıştır. Isıl işlemler tamamlandıktan sonra, TEM, EDS, analitik haritalama ve XIK yardımı ile numunelerin iç yapı özellikleri incelenmiştir. Ayrıca, yaşlandırma ısıl işlemlerinden sonra numunelerin sertlik değişimleri incelenmiş ve zamana bağlı yaşlandırma eğrileri elde edilmiştir. Son olarak ise ana yapı, takviye hacim oranı ve gerçekleştirilen ısıl işlemin, kompozit numunelerin mekanik ve aşınma özellikleri üzerine etkisini görebilmek için üç nokta eğme ve erozyonlu aşınma deneyleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, tüm numuneler için en yüksek sertlik değerlerine 120 °C'de gerçekleştirilen yapay yaşlandırma işlemiyle ve yaklaşık 11. saatte ulaşılmıştır. Üç nokta eğme deneylerinde en yüksek çapraz kırılma dayanım değerine, T6 ısıl işlemi yapılmış Al alaşım numunelerinde ulaşılırken erozyonlu aşınma deneylerinde ise en iyi sonuca tavlanmış takviyesiz saf Al numunelerde ulaşılmıştır. Ayrıca, her iki ana yapıda da artan TiB2 parçacık miktarı ile çapraz kırılma dayanımı ve aşınma dayanımının düştüğü gözlemlenmiştir.
Tib2 parçacık takviyeli alüminyum alaşım esaslı kompozitlerin toz metalurjisi yöntemi ile üretimi ve özelliklerinin belirlenmesi
Askeri, uzay, havacılık, otomotiv ve denizcilik gibi endüstriyel alanlarda gelişen teknoloji ile kompozit malzemeler özel bir öneme sahip olmuştur. Farklı takviye malzemelerinin kullanıldığı Al alaşımı esaslı kompozitler ise hem yüksek dayanım ve aşınma direncine sahip olmalarından hem de hafifliklerinden dolayı pek çok alanda önemli bir potansiyele sahiptir. Yapılan bu çalışmada, toz metalurjisi yöntemi ile hazırlanan ve farklı oranlarda TiB2 seramik parçacık takviyesi içeren saf Al ve Al alaşımı (Al-Zn-Cu-Mg) ana yapılı kompozit numunelerin farklı ısıl işlem şartlarında iç yapı, mekanik ve erozyonlu aşınma özellikleri incelenmiştir. Kullanılan tozların özelliklerini belirleyerek başlanan çalışmalara, toz karışımların sıkıştırılabilirlik özelliklerinin 800 MPa basınç değerine kadar farklı sıkıştırma basınçları uygulanarak incelenmesi ile devam edilmiştir. Daha sonra ise kompozit tozların sıkıştırılabilirlik verileri, doğrusal sıkıştırılabilirlik denklemleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Bu işlemlerin ardından, kompozit numuneler 316 MPa sıkıştırma basıncında ve 590 °C sinterleme sıcaklığında üretilmiştir. Sonrasında ise kompozit malzemelere doğal yaşlandırma, 100, 120 ve 140 °C sıcaklıklarda yapılan yapay yaşlandırma ile tavlama ısıl işlemleri uygulanmıştır. Isıl işlemler tamamlandıktan sonra, TEM, EDS, analitik haritalama ve XIK yardımı ile numunelerin iç yapı özellikleri incelenmiştir. Ayrıca, yaşlandırma ısıl işlemlerinden sonra numunelerin sertlik değişimleri incelenmiş ve zamana bağlı yaşlandırma eğrileri elde edilmiştir. Son olarak ise ana yapı, takviye hacim oranı ve gerçekleştirilen ısıl işlemin, kompozit numunelerin mekanik ve aşınma özellikleri üzerine etkisini görebilmek için üç nokta eğme ve erozyonlu aşınma deneyleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, tüm numuneler için en yüksek sertlik değerlerine 120 °C'de gerçekleştirilen yapay yaşlandırma işlemiyle ve yaklaşık 11. saatte ulaşılmıştır. Üç nokta eğme deneylerinde en yüksek çapraz kırılma dayanım değerine, T6 ısıl işlemi yapılmış Al alaşım numunelerinde ulaşılırken erozyonlu aşınma deneylerinde ise en iyi sonuca tavlanmış takviyesiz saf Al numunelerde ulaşılmıştır. Ayrıca, her iki ana yapıda da artan TiB2 parçacık miktarı ile çapraz kırılma dayanımı ve aşınma dayanımının düştüğü gözlemlenmiştir.
Tib2 parçacık takviyeli alüminyum alaşım esaslı kompozitlerin toz metalurjisi yöntemi ile üretimi ve özelliklerinin belirlenmesi
Askeri, uzay, havacılık, otomotiv ve denizcilik gibi endüstriyel alanlarda gelişen teknoloji ile kompozit malzemeler özel bir öneme sahip olmuştur. Farklı takviye malzemelerinin kullanıldığı Al alaşımı esaslı kompozitler ise hem yüksek dayanım ve aşınma direncine sahip olmalarından hem de hafifliklerinden dolayı pek çok alanda önemli bir potansiyele sahiptir. Yapılan bu çalışmada, toz metalurjisi yöntemi ile hazırlanan ve farklı oranlarda TiB2 seramik parçacık takviyesi içeren saf Al ve Al alaşımı (Al-Zn-Cu-Mg) ana yapılı kompozit numunelerin farklı ısıl işlem şartlarında iç yapı, mekanik ve erozyonlu aşınma özellikleri incelenmiştir. Kullanılan tozların özelliklerini belirleyerek başlanan çalışmalara, toz karışımların sıkıştırılabilirlik özelliklerinin 800 MPa basınç değerine kadar farklı sıkıştırma basınçları uygulanarak incelenmesi ile devam edilmiştir. Daha sonra ise kompozit tozların sıkıştırılabilirlik verileri, doğrusal sıkıştırılabilirlik denklemleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Bu işlemlerin ardından, kompozit numuneler 316 MPa sıkıştırma basıncında ve 590 °C sinterleme sıcaklığında üretilmiştir. Sonrasında ise kompozit malzemelere doğal yaşlandırma, 100, 120 ve 140 °C sıcaklıklarda yapılan yapay yaşlandırma ile tavlama ısıl işlemleri uygulanmıştır. Isıl işlemler tamamlandıktan sonra, TEM, EDS, analitik haritalama ve XIK yardımı ile numunelerin iç yapı özellikleri incelenmiştir. Ayrıca, yaşlandırma ısıl işlemlerinden sonra numunelerin sertlik değişimleri incelenmiş ve zamana bağlı yaşlandırma eğrileri elde edilmiştir. Son olarak ise ana yapı, takviye hacim oranı ve gerçekleştirilen ısıl işlemin, kompozit numunelerin mekanik ve aşınma özellikleri üzerine etkisini görebilmek için üç nokta eğme ve erozyonlu aşınma deneyleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, tüm numuneler için en yüksek sertlik değerlerine 120 °C'de gerçekleştirilen yapay yaşlandırma işlemiyle ve yaklaşık 11. saatte ulaşılmıştır. Üç nokta eğme deneylerinde en yüksek çapraz kırılma dayanım değerine, T6 ısıl işlemi yapılmış Al alaşım numunelerinde ulaşılırken erozyonlu aşınma deneylerinde ise en iyi sonuca tavlanmış takviyesiz saf Al numunelerde ulaşılmıştır. Ayrıca, her iki ana yapıda da artan TiB2 parçacık miktarı ile çapraz kırılma dayanımı ve aşınma dayanımının düştüğü gözlemlenmiştir.