Heat treatment
81 theses under this subject heading
Kum döküm ile üretilen DIN X210Cr12 soğuk iş takım çeliklerinde ısıl işlemlerin abraziv aşınma dayanımına etkisi
Bu çalışmada kullanılan numuneler kum döküm yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Üretilen numuneler, Mo (Molibden) takviyeli ve Mo takviyesiz olarak üretilmiştir. Üretilen numunelere farklı sıcaklık, bekleme süresi ve soğutma ortamı gibi kıyas parametreleri kullanılarak ısıl işlem uygulanmıştır. Isıl işlem uygulanan numuneler parlatma işlemine tabi tutularak SEM görüntüleri alınmış ve numunelerin içi yapıları incelenmiştir. Numuneler belirli süre ve mesafe parametrelerine bağlı olarak, kum zımpara kullanılarak farklı yükler altında abraziv aşınma deneyine tabi tutulmuştur. Aşınma deneyi sonrası sonuçlar; uygulanan yük, aşınma miktarı, Mo varlığının etkilerine göre mukayese edilmiştir. Numunelerin mikro vickers sertlik ölçümleri yapılarak incelenmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar sonrasında, belirli ısıl işlem parametrelerinin ve Mo takviyesinin, soğuk iş takım çeliğinin sertlik ve aşınma direnci üzerinde olumlu sonuçlar ortaya koyduğu belirlenmiştir.
Ötektiküstü yüksek kromlu beyaz dökme demirlerde Ce ve B elementlerinin mikroyapı üzerindeki etkileri
Bu çalışmada, yüksek kromlu beyaz dökme demire uygulanan ısıl işlemler ile aşınma dirençleri ve mikro yapıları incelenmiştir. Ötektiküstü yüksek kromlu beyaz dökme demirin Ce ve B elementleriyle alaşımlandırılarak ısı ve zaman kontrollü fırında 900 ve 950 oC sıcaklıklarda 1 ve 2 saat bekleme sürelerinde ısıl işleme tabi tutulup 3, 6, 9 ve 12 saatlik difüzyon bekleme sürelerinde 550, 600, 650 ve 700 oC difüzyon sıcaklıklarında bekletilmiştir. Son olarak su ve havada soğutma işlemi uygulanmıştır. Numunelerin sertlik ölçüm cihazlarında Rockwell ve Mikrovickers cinsinden sertlikleri ölçülmüştür. Abrasif aşınma için kurulan bir aşınma deney düzeneği sayesinde aşınma değerleri ölçülmüştür. Numunelerin iç yapısı optik mikroskop vasıtasıyla görüntülenmiştir. Bu çalışma sonucunda 950°C'de 2 saat östenitleşme sıcaklığında bekletilen ve suda soğutma işlemine tabi tutulan, 65.2 HRC sertliğe ve 0,1015 g aşınma miktarı değişimine sahip olan Ce.4 numunesi en sert, 950°C'de 2 saat östenitleşme sıcaklığında bekletilen ve suda soğutma işlemine tabi tutulan, 61,7 HRC sertliğe ve 0,0646 g aşınma miktarı değişimine sahip olan B.4 numunesi abrasif aşınma direnci en yüksek ve 950°C'de 1 saat östenitleşme sıcaklığında bekletilen, 650°C'de 12 saat tuzlu ortamda difüzyon işleminde bekletilen ve havada soğuma işlemine tabi tutulan, 47,03 HRC sertliğe ve 0,1287 g aşınma miktarı değişimine sahip olan Ce.16 numunesi en yumuşak olduğu tespit edilmiştir.
Kritik tüfek parçalarında malzeme ve ısıl işlem kaynaklı hasarlar ve giderilmesi
Bu tez çalışmasında yivsiz av ve spor tüfeklerinde kullanılan ve mekanizmanın çalışmasında kritik rol oynayan bazı silah parçalarında kullanılan AISI 420, AISI 8620 ve AISI 4140 malzemelerinin mekanik özelliklerinin ısıl işlem uygulanarak iyileştirilmesi amaçlandı. Bu malzemeler savunma, otomotiv, havacılık, madencilik, inşaat ve tarım gibi birçok alanda çok yaygın kullanılmaktadır. Av ve spor tüfeklerinde kullanılan, sıcaklık ve basınca maruz kalan kritik parçalarda malzemenin uygun olmayan mikro yapısı ve uygulanan ısıl işlemlerin optimize edilmemiş olmasından kaynaklanan hasarlar meydana gelebilmektedir. Isıl işlem yapılırken uygulanan işlem parametrelerinde yapılacak yanlış seçimler kritik parçalarda erken hasara neden olduğundan optimum ısıl işlem parametrelerinin belirlenmesi, parçaların ve dolayısıyla tüfeklerin kullanım ömrü üzerinde doğrudan etkilidir. Bu çalışmada pratikte karşılaşılan, imal edilmiş ve montajı yapılmış parçaların kullanımları esnasında kırılarak hasara uğraması gibi sorunlar ele alındı ve bu hataların önüne geçilmesi için uygulanacak ısıl işlemlerin optimizasyonuna çalışıldı. Yapılan çalışmalar için talaşlı imalatla üretilen numunelere ve parçalara belirlenen ısıl işlemler yapılmış olup, av tüfeklerinde kullanılan bu parçaların dinamik yükler altında davranışlarını incelemek, yorulma dayanımını artırmak, malzemenin mekanik ve mikro yapı özelliklerini geliştirmek üzere deneyler yapıldı ve elde edilen veriler karşılaştırıldı. Çalışmada hazırlanan standart numunelerin ısıl işlemli ve ısıl işlemsiz olarak sertlik ölçümleri, çentik darbe ve çekme deneyleri gerçekleştirildi ve kırık yüzey incelemeleri yapıldı. Elde edilen sonuçlar, ısıl işlemin parçaların mekanik özelliklerini önemli ölçüde geliştirdiğini ve optimal parametrelerin belirlenmesiyle malzemenin genel performansını artırılabileceğini gösterdi. Bu tezdeki veriler seçilen malzemelerin ısıl işlemleri için bilgiler sunmaktadır ve bu parçaların kullanım ömrünü uzatma potansiyeline sahiptir.
Yoğunlaştırmanın ısıl işlem görmüş kızılçam (Pinus brutia Ten.) ve kara kavak (Populus nigra L.) odunlarının bazı fiziksel, mekanik ve kimyasal özellikleri üzerine etkisi
Bu çalışmada, 120, 160 ve 200oC'lerde kızılçam (Pinus brutia Ten.) ve kara kavak (Populus nigra L.) odunu örneklerine ısıl işlem uygulanmış, devamında örnekler %25 ve %50 oranında preslenerek yoğunlaştırılmıştır. Isıl işlem görmüş örneklerin FTIR spekroskopik ve termal özellikleri araştırılmıştır. Isıl işlem görmüş ve yoğunlaştırılmış örneklerin fiziksel ve mekanik özellikleri değerlendirilmiştir. FTIR bulguları, örneklerin kristallik indeksinde ısıl işlemden kaynaklanan dikkate değer bir değişimin oluşmadığını göstermiştir. TGA ve DTG eğrilerindeki esas bozunma safhasında ısıl işlem uygulanmış örneklerde kontrol örneklerine göre daha düşük madde kaybı oluştuğu görülmüştür. Bununla birlikte, TGA ve DTG bulgularına göre ısıl işlemde uygulanan sıcaklık derecesinin artışıyla örneklerde önemli düzeyde holoselüloz kaybı oluştuğu tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlarda, termo-mekanik olarak yoğunlaştırılmış kızılçam ve kara kavak örneklerinin suyla temas edebileceği ortamlarda kullanılması düşünüldüğü takdirde, yoğunlaştırmadan önce ısıl işlem uygulanmasının önerilebileceği görülmüştür. Yine, çalışma türlerinin taşıyıcı uygulamalar ile dış mekan (dış cephe kaplaması, park ve bahçe mobilyaları, vb.) veya iç mekan (lambri, parke, sauna, mobilya elemanları, vb.) uygulamalarında, ayrıca kısmen yanmaya dayanıklı yapılarda kullanılabilirliğini arttırmak için ısıl işlem ve yoğunlaştırma modifikasyon yöntemlerinin birlikte kullanılmasının önerilebileceği anlaşılmıştır.
Gingival porselenlerin renk değişiminin ve yüzey özelliklerinin in vitro olarak değerlendirilmesi
Bu in vitro çalışmanın amacı iki farklı gingival porselen maddelerinin ısıl döngü işlemi öncesi ve sonrasında ölçülen pürüzlülük, translusensi ve renkteki değişiminin değerlendirilmesi ve ısıl döngünün bunların üzerinde olan etkisini incelemektir. IPS e.max Ceram Gingiva (Ceram) ve IPS InLine Gingiva (InLine) diş eti porselenlerinin G1, G3, G5 renklerindeki porselen tozları kullanılmıştır. Toplamda 66 adet 2×10 mm boyutlarında disk şekilli örnek (n=11) hazırlanmıştır ve glaze edilmiştir. Örnekler porselen markasına göre 2 gruba ve renklerine göre 3 alt gruba ayrılmıştır. Isıl döngü tahmini ağız ortamında 5 seneye karşılık gelen 6000 döngü uygulanmıştır. Örneklerin renk ve yüzey pürüzlülüğü ölçümleri ısıl döngü öncesinde ve sonrasında gerçekleştirilmiştir. Renk ölçümleri spektrofotometre cihazı (Konica Minolta CM 3600A, Osaka, Japonya) ile yapılmıştır ve TEM ile incelenmiştir. Ardından renk değişimi ve translusensi parametreleri (TP) hesaplanmıştır. Yüzey pürüzlülüğü (ortalama yüzey pürüzlülük [Ra; μm]) kontakt profilometere (Perthometer, M1 Mahr, Göttingen, Almanya) ile ölçülmüştür. Renk farkı, ısıl döngü öncesi pürüzlülük ve translusensi parametresi (TP) verileri Kruskal Wallis testi ile değerlendirilmiş, grupların farklılık gösterdiği durumda Dunn Bonferonni ikili karşılaştırma testi kullanılmıştır. Pürüzlülük ve translusensi parametresi (TP) verilerinin ısıl döngüye bağlı olarak değişimi gruplar arasında değerlendirilmesinde tekrarlı ölçümlerde iki yönlü varyans analizi ve Bonferroni düzeltmesi ile ikili karşılaştırma testi uygulanmıştır. p<0.05 değeri istatistiksel olarak anlamlı kabul edilmiştir. Renk değişimi tüm gruplarda klinik olarak kabul edilebilir renk değişikliği eşiği (∆E00=2,9) ve klinik olarak algılanabilir renk değişikliği eşiği (∆E00=2,1) değerlerinin altındadır. Isıl döngüden sonra bütün gruplarda pürüzlülük artışı istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur. En fazla pürüzlülük artışı IPS e.max Ceram grubunda tespit edilmiştir. Örneklerin ısıl döngü öncesi ve sonrasında translusensi parametrelerindeki değişim istatistiksel olarak anlamlı olmamıştır ve tüm gruplarda çok az artış gözlenmiştir. En yüksek translusensi değerleri G1 ve sırasıyla G3 ve G5 renklerindedir. Isıl döngü gingival porselen maddelerin pürüzlülük değerlerinde (Ra) istatistiksel olarak anlamlı artışa, translusensilerinde ise minimal artışa sebep olmuştur. Bütün grupların ısıl döngüden sonra renk değişimi klinik olarak algılanabilir eşik değerinden daha az gözlenmiştir.
Isıl işlem görmüş döner eğe sistemlerinin döngüsel yorgunluk direncine, sodyum hipoklorit ve sterilizasyonun etkisi
Bu çalışmanın amacı, kurvatürlü kanallarda, farklı ısıl işlem görmüş EndoArt Touch Blue ve Fanta AFtm Blue Rotary döner alet sistemlerinin döngüsel yorgunluk direncine sterilizasyonun ve sodyum hipokloritin etkisini değerlendirmektir. Bu çalışmada, farklı ısıl işlem ile üretilmiş iki ayrı Ni-Ti döner eğe sistemlerinin döngüsel yorgunluk dirençlerine, oda sıcaklığında(21±1) %5.25 sodyum hipokloritin ve sterilizasyonun etkileri karşılaştırılmıştır. Kırk adet EndoArt Touch Blue(25.06) ve kırk adet Fanta Aftm Blue Rotary(25.06) olmak üzere toplam 80 adet eğe kullanılmıştır. Tüm eğeler dinamik döngüsel yorgunluk test cihazında, 60° kurvatür açısına, 5 mm yarıçapa sahip paslanmaz çelik yapay kanallarda oda sıcaklığında kırılıncaya kadar kullanılmıştır. Kırılan her bir parçanın uzunluğu, dijital kumpas kullanılarak mm cinsinden ölçülerek kırılıncaya kadar yaptığı tur sayısı hesaplanmıştır. Normallik analizinde Kolmogrov Smirnov testi sonuçlarına göre kırılma saniyesi, KTS ve kırılan parçanın uzunluğu ölçümlerinde dağılımın normal olduğu tespit edilmiş (p>0.05) ve parametrik testlerin uygulanmasına karar verilmiştir. Anlamlı sonuçlar Bonferroni post hoc testi ile analiz edilerek gruplar arasındaki farklılıklar detaylı olarak incelenmiştir. Çalışmanın tamamında istatistiksel anlamlılık üzeri p<0,05 olarak kabul edilmiştir. Bu çalışmanın sonuçlarına göre, EndoArt Touch Blue eğe grupları arasında, EndoArt Touch Blue-Solüsyon grubunun döngüsel yorgunluğa karşı direnci, istatistiksel olarak anlamlı şekilde düşük bulunmuştur. Blue ısıl işlem ile üretilmiş EndoArt Touch Blue eğe sistemi, R-Wire ısıl işlem ile üretilmiş Fanta Aftm Blue Rotary eğe sistemine göre istatistiksel olarak daha yüksek döngüsel yorgunluk direncine sahiptir. Genel olarak değerlendirildiğinde bu çalışmanın sonuçlarına göre, üretim aşamasında alaşımın metalürjisi, uygulanan ısıl işlem farklılığı, kullanılan irigasyon solüsyonu ve sterilizasyon işlemi eğelerin döngüsel yorgunluk direncini etkilemektedir. Anahtar Kelimeler: EndoArt Touch Blue, Fanta Aftm Blue Rotary, Döngüsel yorgunluk, Sodyum hipoklorit, Sterilizasyon, Nikel-Titanyum.
Isıl işlem uygulamalarının biyoaktif anne sütü proteinleri üzerine etkisinin in silico ve in vitro olarak incelenmesi
Laktoferrin ve osteopontin gibi anne sütü bileşiminde bulunan biyoaktif proteinler, bebeğin beslenmesi, büyümesi ve gelişimi, bağışıklığının düzenlenmesi, bilişsel ve fiziksel gelişiminin desteklenmesi ve enfeksiyonlara karşı koruma gibi pek çok aktiviteye sahiptir. Anne sütü farklı nedenlerle ısıl işlem ya da soğukta muhafaza işlemlerine maruz kalabilmektedir. Uygulamada daha çok anne sütünün oda sıcaklığı (+20-25°C), buzdolabı sıcaklığı (+2-8°C) ve derin dondurucu sıcaklığında (-18°C) belirli sürelerde saklanması veya pastörizasyon (62,5°C, 30dk) gibi yüksek ısılara maruz bırakılması söz konusu olabilmektedir. Uzun süreli saklama, ısıtma, pastörizasyon, dondurma ve çözünme döngüleriyle sütün bileşimindeki biyoaktif proteinler önemli miktarda kayba uğrayabilmekte ve işlevleri azalabilmektedir. Bu konuda yapılan çalışmalarda genellikle ısıl işlem uygulamasının ardından, enzim aktivitesi (lizozim, laktoperoksidaz), demir ve vitamin bağlama kapasitesi (laktoferrin, haptokorrin), immünoglobülin (sIgA) ve antimikrobiyal aktivite tespiti (laktoferrin, lizozim), protein konsantrasyonlarının takibi ve süt proteinlerinin modifikasyonlarının değerlendirilmesine odaklanılmıştır. Yine yapılan çalışmalarla ısıl işlemlerin anne sütüne etkisi gösterilmiş olsa da proteinlerin yapısal değişimleri hala çok iyi bilinmemektedir. Bu tez kapsamında, anne sütünde yer alan biyoaktif proteinlerden laktoferrin ve osteopontinin, farklı saklama koşulları ve ısıl işlem uygulamaları sonucunda ortaya çıkan yapısal değişimlerinin in vitro ve in silico olarak ortaya konulması amaçlanmıştır. Bu kapsamda moleküler dinamik yöntemler kullanılmıştır. Çalışma sonunda elde edilecek verilerin yeni muhafaza yöntemlerinin geliştirilmesine, sağlık ve beslenme açısından faydalı besin takviyesi önerilerinin ortaya çıkarılması için yapılacak çalışmalara katkı sağlayacağı düşünülmektedir.
Bal kabağı suyunun pastörizasyonu
Bu çalışmada; son yıllarda, beslenme ve sağlık üzerindeki olumlu etkileri nedeniyle birçok araştırmacının dikkatini çekmeyi başaran bal kabağından (Cucurbita moschata Butternut) elde edilen bal kabağı suyunun pastörizasyonu için ultrases, termosonikasyon ve ısıl işlem yöntemlerinin kullanılabilirliği araştırılmıştır. Bu amaçla; bu uygulamaların bal kabağı suyuna inokule edilen hedef mikroorganizma E. coli K-12 (E. coli O157:H7'nin vekil suşu)'nin inaktivasyonu üzerindeki etkileri incelenmiştir. Ultrases uygulaması (23 °C, 30 dak) E. coli K-12 üzerinde 1 log'dan daha az düşüş sağlayabilmiştir. Termosonikasyon (40, 50, 60 °C, 30 dak) uygulamalarında E. coli K-12 sayısında en fazla düşüş 6,62 log ile 60 °C'de, ısıl işlem uygulamalarında ise (40, 50, 60, 70, 80 °C, 15 dak) en yüksek inaktivasyon 80 °C'de 4,06 log olarak elde edilmiştir. Ayrıca ultrases, termosonikasyon ve ısıl işlem uygulamalarının bal kabağı suyunun; renk değerleri (L*, a*, b*, ∆E), pH, toplam titrasyon asitliği, enzimatik olmayan esmerleşme, suda çözünen toplam katı madde, bulanıklık, toplam fenolik madde konsantrasyonu, toplam flavonoid madde miktarı, toplam karotenoid miktarı ve antioksidan kapasite gibi bazı fizikokimyasal ve biyoaktif özellikleri üzerine etkileri araştırılmış ve sonuçlar istatistiksel olarak değerlendirilmiştir. Duyusal analiz sonucunda; genel beğeni bakımından taze bal kabağı (kontrol) suyu ile 60 °C'de termosonikasyon uygulanmış örnek arasında önemli (P<0,05) bir fark yoktur. Isıl işlem görmüş (80 °C) olan örnekler ise daha düşük genel beğeni skoru almıştır. Yapılan çalışmanın, yeni bir ürün olan bal kabağı suyunun üretilebilirliği konusunda özellikle de pastörizasyon yöntem ve normları açısından üreticilere fikir verildiği düşünülmektedir.
Bal kabağı suyunun sürekli sistem termosonikasyon ile pastörizasyonu
Bu çalışmanın amacı; bal kabağı suyunun turunç kabuğu esansiyel yağı (TKEY) ekleme ve sürekli sistem termosonikasyon (SST) kombine uygulaması ile pastörize edilmesidir. Bu amaçla, ilk olarak turunç kabuğu esansiyel yağının antimikrobiyel etkisi belirlenmiştir. SST işleminde TKEY eklenmiş olan bal kabağı suyu örnekleri, 40, 45 ve 50 °C'lerde 4 döngü işlem görmüş olup, hedef mikroorganizma olan Escherichia coli K-12 sayısında 5 log indirim sağlayan ilk koşul 50 °C'de, 3. döngü olmuştur. Söz konusu koşulda üretilen örnekler ile TKEY eklenmiş fakat işlem görmemiş olan örnekler üretilerek 16 gün boyunca mikrobiyel, fizikokimyasal ve biyoaktif özellikleri bakımından takip edilmiştir. SST görmüş örneklerin toplam mezofilik aerobik bakteri içeriği depolama boyunca 102 kob/mL seviyesini geçmemiştir. İlk 12 gün SST görmüş örneklerin ∆E değerleri daha düşük seyretmiştir. pH değerleri stabil kalan örneklerin, toplam titrasyon asitlikleri, suda çözünen toplam katı madde miktarları, bulanıklıkları depolama boyunca artmıştır. Örnekler, toplam fenolik madde bakımından yakın seyrederken, toplam flavanoid madde bakımından SST görmüş örneklerin 3,1 kat arttığı gözlemlenmiştir. Depolama sonunda kontrol ve SST görmüş örnekler sırasıyla; FRAP bakımından %94,2 ve 77,8, DPPH bakımından ise %20,6 ve 73,5 oranlarında azalmıştır. Duyusal değerlendirmede ise SST görmüş olan örnekler, koku, aroma, lezzet, tatlılık ve genel beğeni kriterleri bakımından, işlem görmemiş olan örneklerden daha yüksek puanlar almıştır. Çalışmamızda, bal kabağı suyunun yenilikçi teknolojiler ile üretilebilmesi için bilgi altyapısı sağlanmıştır.
Keçi sütlerinde ısıl işlem uygulamasının süt melatonin ve vitamin c düzeylerine etkilerinin araştırılması
Amaç: Bu projede keçi sütünde pastörizasyon işlemi (72 oC'de 15 saniye) ve geleneksel olarak evlerde uygulanan kaynatma işleminin (100 oC'de 5 dakika) süt melatonin, vitamin C ve total protein düzeylerine etkilerinin araştırılması amaçlandı. Materyal ve Metot: Çalışmada özel bir keçi çiftliğinden, nisan ayında temin edilen 20 adet sağlıklı keçinin (10 Halep, 10 Kilis keçisi) sütü materyal olarak kullanıldı. Sütler, sabah meradan dönen (10:30-11:00 arasında) keçilerden rutin süt sağımı sırasında temin edildi. Her bir süt örneği, çiğ süt, pastörizasyon işlemi (72 oC'de 15 saniye) ve kaynatma işlemi (100 oC'de 5 dakika) uygulanan olmak üzere 3'e bölündü. Çiğ, pastörize ve kaynatılmış sütlerde melatonin düzeyleri ticari ELİSA kiti ile, vitamin C ve total protein düzeyleri manuel spekrotofotometrik yöntemlerle belirlendi. Bulgular: Kaynatma işlemi uygulanan süt örneklerinde melatonin düzeyleri (4,20±0,39 pg/ml), çiğ süt (3,19 ± 0,25 pg/ml) ve pastörizayon işlemi (3,42 ± 0,24 pg/ml) uygulanan örneklere kıyasla yükseldi (p <0,05). Vitamin C düzeyleri pastörizasyon uygulanan grupta (2,99±0,16 mg/100 ml), çiğ süt grubuna (3,18±0,24 mg/100 ml) göre önemli bir farklılık göstermedi (p >0,05). Kaynatma sonrasında elde edilen vitamin C düzeyleri ise (2,03 ± 0,12 mg/100 ml), hem çiğ süt hem de pastörize süt vitamin C düzeylerinden düşük (p <0,001) olarak saptandı. Total protein düzeyleri değerlendirildiğinde, Bradford yöntemi ile belirlenen total protein düzeyleri açısından ısıl işlem uygulanan gruplar arasında bir farklılık yok iken Lowry yöntemi ile belirlenen total protein düzeyleri, kaynatma uygulanan grupta, diğer gruplara göre önemli düzeyde düştü (p <0,001). Çiğ süt ve pastörize sütteki total protein düzeyleri Bradford yöntemi ve Lowry yöntemi ile belirlenen düzeyler açısından birbiri ile yakın bulundu. Diğer yandan kaynatma uygulanan sütlerde Bradford yöntemi ile belirlenen total protein düzeyleri (2,26 ± 0,13 g/dl), Lowry medodu ile belirlenen total protein düzeylerinden (1,92 ± 0,09 g/dl) yüksek olarak belirlendi (p<0,05). Pastörizasyon (r=-0,114, p<0,05) ve kaynatma (r=-0,572, p <0,01) uygulanan sütlerde melatonin ve vitamin C düzeyleri arasında önemli ancak zayıf negatif korelasyonlar belirlendi. Çiğ süt (r=0,723, p <0,01), pastörizasyon (r=0,838, p <0,01) ve kaynatma (r=0,449, p <0,05) uygulanan süt örneklerinde Bradford ve Lowry yöntemleri ile belirlenen total protein düzeyleri arasında pozitif korelasyonlar belirlendi. Sonuç: Keçi sütüne uygulanan pastörizasyon işleminin, süt melatonin, vitamin C ve total protein düzeylerini değiştirmediği, kaynatma uygulamasının ise vitamin C ve total protein düzeylerinin düşmesine neden olduğu belirlendi. Keçi sütünün biyoyararlanımında pastörizasyon işleminin, geleneksel kaynatma işlemine göre daha üstün olduğu düşünüldü. Sütlerde ELİSA metodu ile melatonin analizi yapılmadan önce, melatoninin sütte bağlı bulunduğu proteinden ayrıştırılması amacıyla, sütün, bir ön işlemden geçirilmesinin, sonuçların daha doğru olarak tespit edilmesinde faydalı olabileceği öngörüldü.
Elektrikli taşıtlarda batarya soğutma sisteminin iyileştirme yöntemlerinin araştırılması
Bu çalışmada, elektrikli araçlarda kullanılan Li-Ion bataryaların ve soğutma sistemlerinin genel bir incelemesi yapılarak dört/on altı hücreden oluşan bir Li-Ion batarya grubunun ısıl davranışları deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. Yapılan deneysel çalışmada deşarj işlemi dikkate alınmıştır. Sayısal hesaplamalarda Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) analizi yapılarak deneysel veriler ile soğutma sistemi olmadan karşılaştırma yapılmıştır. Ek olarak, mevcut batarya grubuna sayısal modelde bir serpantin kanallı soğutucu blok eklenerek HAD analizi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sayısal sonuçlar deneysel veriler ile uyum içerisindedir.
Farklı kalınlıktaki süt dişi dentin dokusuna uygulanan değişik parametrelerdeki Er:YAG lazer uygulamasının pulpa odasında oluşturacağı sıcaklık artışı etkisinin incelenmesi
Diş sert doku hastalıklarının tedavisinde öncelikle olarak diş çürüğüne bağlı olarak değişime uğramış dokuların ortadan kaldırılması yer almaktadır. Diş çürüğünün ortadan kaldırılmasında kullanılan yöntemler, yıllar içerisinde birçok gelişme göstermiştir. Diş hekimleri tarafından en sık kabul gören ve geleneksel hale gelmiş bir yöntem olan yüksek hızda döner alet yönteminin, kolayca ve hızlıca çürük diş dokularını ortadan kaldırmasının yanı sıra, ses, basınç, titreşim, hassasiyet ve ısı artışı gibi birçok olumsuz özelliğe sahip olmaktadır. Bu olumsuz özellikler ise çürüğün temizlenmesinde alternatif tedavi yöntemlerinin arayışına neden olmuştur. Lazer ışığı, sağlık alanında 1960'lardan günümüze kadar, tanı, tedavi ve koruyucu hekimlik bölümlerinde uygulanmakta olup, çeşitli parametrelerinin değişimi ile başarılı şekilde kullanılmaktadır. Lazer, diş hekimliği alanında ise, gerek yumuşak gerekse sert doku uygulamalarında geleneksel yöntemlere alternatif oluşturarak, başarılı şekilde uygulanmaktadır. 1997 yılında FDA (Food and Drug Administration) tarafından, diş çürüğü temizleme yöntemi olarak kullanılması için onaylanan sert doku lazerlerinden Erbiyum: Yittriyum Alüminyum Garnet (Er:YAG) lazerler, Pedodonti alanında da diş sert doku uygulamalarında sıklıkla kullanılmaktadır. Er:YAG lazerlerin, pedodontistlere ağrısız ve temassız bir tedavi sunması ve çocuk hastalarda tedavi konforunu artırmasının yanı sıra, diş çürüğünü ortadan kaldırmasındaki etkinliği ve adeziv sistemlerin diş sert dokularına bağlanabilmesi için uygun diş yüzeyi oluşturduğu birçok çalışmada gösterilmiştir. Bu özelliklerinin yanı sıra süt dişi pulpa dokusuna olan histopatolojik etkilerinin incelendiği birçok araştırma bulunmaktadır.Bugüne kadar geliştirilen lazer kullanımıyla, sürekli dişlerde yüksek enerji düzeylerinde uygulanması sırasında karşılaşılan en büyük sorunun, diş sert ve yumuşak dokularında ısı oluşumu olduğu bildirilmiştir. Er:YAG lazerlerin, sürekli dişlerin pulpa odasında oluşturdukları ısı değişikliğini araştıran birçok in-vivo ve in-vitro çalışma bulunmaktadır. Fakat süt dişi pulpa dokusunda ısı değişikliğinin incelendiği çok az sayıda çalışma bulunmaktadır.Bu çalışmada, süt dişlerine, farklı parametrelerde uygulanan Er:YAG lazerler ve yüksek hızlı döner aletlerin, pulpa odasında oluşturdukları ısı değişikliklerinin değerlendirilmesi ve karşılaştırılması amaçlandı.Çalışmaya 60 adet süt ikinci azı dişi dahil edildi. Pulpa odasındaki sıcaklık ölçümlerinin yapılabilmesi için dişlerin kökler bölgesi, bukko-lingual yönde kesildi. Ölçümlerin yapılacağı dişlerin pulpa odaları çıkarıldı. Dişlerin bukkal yüzeyindeki mine dokusu kaldırıldıktan sonra sağlıklı dentin yüzeyinde, 5 W, 3,75 W, 2,25 W, 1,5 W çalışma parametrelerinde Er:YAG lazerle ve yüksek hızlı döner alet ile su soğutması altında hazırlanan sınıf 5 kavite preparasyonları gerçekleştirildi. Çalışmada pulpa odasında oluşabilecek ısı değişikliklerinin saptanması için pulpa odasının içine yerleştirilen, dijital termometreye bağlı termoçiftler kullanıldı. Kavite hazırlığının başlangıcı ile bitimi arasındaki pulpa odasının içerisinde ulaşılan sıcaklık değerleri arasındaki fark ve ulaşılan en yüksek sıcaklık değeri her bir örnek için kaydedildi.Çalışma sonucunda, 5 W ile çalışılan Er:YAG lazer grubunda, diğer çalışma gruplarından istatistiksel olarak anlamlı derecede daha yüksek pulpa sıcaklığı artışı gösterdiği saptandı. 1,5 W Er:YAG lazer grubu ise istatistiksel olarak anlamlı derecede en düşük sıcaklık artışı gösterdiği saptandı. Tüm çalışma gruplarında kavite hazırlığı derinliği arttıkça, pulpa odasındaki sıcaklık değerlerinin artış gösterdiği saptandı.Bu çalışmanın sonuçlarına göre, kavite hazırlığı sırasında kullanılan Er:YAG lazer ve döner alet uygulamasına ait pulpa odasındaki sıcaklık artışı değerlerinin, geri dönüşümsüz patolojik olaylara neden olabilecek kritik sıcaklık artış değeri olan 5,5 ºC'yi geçmediği görüldü. Bunun nedeninin ise tüm gruplarda su spreyi soğutmasının etkin bir şekilde kullanılması olduğu düşünüldü. Bu tez çalışması sonucunda, süt dişi dentin dokusundaki kavite hazırlığı için kullanılan Er:YAG lazer çalışma parametrelerinin, süt dişi pulpa dokusunu olumsuz etkileyecek bir sıcaklık artışına neden olmayacak şekilde güvenli olduğu ileri sürülebilir.
Soğuk çekilmiş alfa-beta pirincinde gerilim giderme tavlamasının kalıntı gerilim etkisinin incelenmesi
Bu çalışmada alfa-beta, çift fazlı pirinç çubuk üretiminde yaygın olarak uygulanan bir plastik şekil değiştirme işlemi olan soğuk çekme yöntemiyle şekillendirilen CuZn39Pb3 otomat pirinç alaşımında soğuk deformasyondan sonra görülen kalıntı gerilimin Cıva(I) Nitrat deneyi ile tayini deneysel açından incelenmiştir. Kalıntı gerilime sahip pirinç parçalarda korozif ortam şartlarında (nemli, amonyaklı, cıvalı gibi) gerilim korozyon çatlağı görülür. Cıva(I) Nitrat deneyi ile kalıntı gerilim etkisiyle yük altında bulunan parçalar, cıva çözeltisinde yoğun korozif ortamda 30 dakika boyunca tutulur. Bu sayede parçalarda korozyon mekanizması hızlandırılır. Deney sonunda kritik kalıntı gerilim çatlak miktarına sahip parçalarda derin çatlaklar görülür. Tez çalışmasında PİREKS BAKIR ALAŞIMLARI A.Ş. tarafından temin edilen CuZn39Pb3 çubuk parçalarda, sıcak ektrüzyondan sonra gerçekleştirilen soğuk çekme işlemi ile %5,24 lük kesit daralması sağlanmıştır. Bu deformasyon oranı göz önünde bulundurularak, kalıntı gerilimin etkisini gidermek için parçalara 150°C ve 250°C sıcaklıkta, 30 dakika süre boyunca gerilim giderme tavlaması uygulanmıştır. Gerilim giderme şartlarına göre gruplandırılan parçaların mekanik özellikleri brinell sertlik yöntemi ve çekme deneyi ile belirlenip kıyaslanmıştır. Buna göre gerilim giderme ile malzemelerin sertlik ve çekme mukavemetinde önemli bir değişim gözlemlenmemiştir. Farklı gerilim giderme şartlarından sonra hazırlanan parçalara TS EN ISO 196 standardınca hazırlanan Cıva(I) Nitrat deneyi uygulanmıştır. Deney sonunda elde edilen parçalar ve bu parçalardan kesilen numuneler optik mikroskop altında incelenmiştir. Deney sonucunda soğuk çekmeden sonra tavlanmayan parçalarda derin çatlaklar gözlemlenmiş olup 150°C, 30 dk tavlanan parçaların yüzeylerinde de çatlaklar tespit edilmiştir. 250°C'de 30 dk. tavlanan parçalarda ise çatlak tespit edilmemiştir.
Rekombinant Chlamydomonas reinhardtii suşları kullanılarak ısı şoku yanıtına bazı fiziksel ve kimyasal parametrelerin etkisinin araştırılması
Bu çalışmada ısı şok yanıtında etkili olduğu düşünülen çeşitli kimyasal ve fiziksel parametreler moleküler araçlardan faydalanılarak C.reinhardtii üzerinde araştırılmıştır. Sürekli ekspresyona sahip 160 adet, ısıyla indüklenebilir ekspresyona sahip 96 tadet olmak üzere toplamda 256 adet transformant elde edilmiş ve bu transformantlar ARS aktivitesi bakımında kalitatif ve kantitatif olarak taranmıştır. Çalışmalara seçilen βTub II-32 ve HSP70A III-1 transformantları ile devam edilmiştir. Fiziksel parametre olarak sıcaklık, ışık şiddeti ve UV-B radyasyonun, kimyasal parametre olarak ise tuzluluğun, kalsiyumun ve kalsiyum şelatlayıcıları ve bloklayıcıların etkisi araştırılmıştır. Sıcaklığın etkisini incelemede hücreler 23 °C'den 35 °C, 37 °C, 40 °C ve 42 °C'ye kaydırılmış ve hücrelerin 35°C' ye dahi çıkarıldığında ısı şok yanıtının indüklendiği görülmüştür. Kalsiyumun 100 mM'ın üstünde ARS aktivitesini arttırdığı belirlenmiştir. Kalsiyum şelatlayıcıları olan EGTA ve BAPTA varlığında ısı stres yanıtının tetiklendiği gözlenmiştir. 100 µM lantan ve 250 µM gadolinyumun yükselen ARS aktivitesini düşürmede etkili olduğu saptanmıştır. Ancak verapamilin etki göstermediği belirlenmiştir. 2 000 lux ve üzeri ışık şiddetinin ise ARS aktivitesini arttığı saptanmıştır. UV-B uygulamasının ve tuzluluğun ARS aktivitesine herhangi bir etkisi bulunmamıştır. Tüm ARS enzim aktivite sonuçları RT-qPCR sonuçları ile karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiş, paralel sonuçlar elde edildiği görülmüştür. Rekombinant C. reinhardtii ile elde edilen bu veriler bitki stresi ve ekolojik çalışmalar için önem taşıyabilir.
Synthesis and development of refractory high entropy alloys
High entropy alloys (HEAs) serve as a new metallic alloy system for high-temperature applications in aerospace, nuclear, and chemical process industries due to their attractive properties. This thesis focuses on the synthesis and development of refractory HEAs, and the investigation of their phase stability, the evolution of microstructure, high-temperature behavior, mechanical properties of nonequiatomic Al-Co-Cr-Fe-(Ni-Nb-Ti), and equiatomic Al-Hf-Mo-Nb-Ta-Ti-V alloy systems under as-cast and isothermally annealed conditions. The alloys were predetermined based on the calculated thermodynamic data. The alloys were then were produced by vacuum arc melter using high purity elements. The high entropy alloy systems were investigated using X-ray diffraction (XRD), in-situ X-ray diffraction (XRD), optic microscope (OM), scanning electron microscope (SEM), hardness, compression, and tension tests. The analysis reveals the dependency of mechanical properties and phase formation on Nb and Ti concentration of the Al-Co-Cr-Fe-(Ni-Nb-Ti) alloy systems. The Vickers microhardness tests reveal an increase in hardness with the addition of Nb and Ti. The ductile type of fracture was seen for as-cast Al8Co30Cr18Fe9Ni31Nb4 and Al8Co30Cr18Fe9Ni31Ti4 alloys. The highest toughness value, highest ultimate tensile strength of 844 MPa and highest compressive fracture strain of 29.76% were observed for Al8Co30Cr18Fe9Ni31Ti4 alloy, which has tetrataenite FeNi intermetallic phase distributed in the dendritic matrix. The Al-Hf-Mo-Nb-Ta-Ti-V alloy systems with B2/BCC dual-phase structure indicate good phase stability upon heating. The structure analysis reveals that these systems can be good candidates for refractory HEAs for high-temperature applications.
Development and sythesis of magnetic high entropy alloys
High Entropy Alloys (HEAs) are unique and new advanced metallic alloy systems, especially for aerospace and defense industries due to their superior and impressing mechanical, physical, electrical and magnetic properties. This thesis focuses on synthesis and development of magnetic HEAs and the investigation of magnetic properties, phase formation mechanisms, thermal stability, and mechanical properties of Fe-Co-Ni-Al-X (X= Ti, V, Nb) alloy systems under both as-cast and isothermally annealed conditions. The alloy designed were first done due to thermodynamic data calculations and then high purity elements were used to produce the alloys using vacuum arc melter. The high entropy alloys were characterized using X-ray diffraction (XRD), optic microscope (OM), scanning electron microscope (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), vibrating sample magnetometer (VSM), and hardness tester. The analysis shows the effect of constituent elements on the phase formation, magnetic and mechanical properties of Fe-Co-Ni-Al-X (X: Ti, V, Nb) alloy systems. It was found that the increase in Co concentration increases the magnetic saturation and decreases the coercive force. On the other hand, Cu and Ti has little significance on reducing the coercive force. The isothermal annealing processes are found to improve magnetic properties of the alloys. The isothermally annealed alloys at 928 K for 24 hours show phase t3ransformations in comparison to their as-cast and isothermally annealed conditions at 928 K for 3 hours. The Vickers microhardness analysis show similar values for all as-cast alloys. The hardness values are found to increase with isothermal annealing of all alloys for 3 hours, but there are no significant changes for 24 hours isothermal annealing. The analysis reveals the effect of Ti, V and Nb on microstructure and magnetic properties of Fe-Co-Ni-Al-X (X: Ti, V, Nb) alloy systems. Ti addition improves the magnetic properties of the alloys. V and Nb additions effect the microstructure and result in phase transitions of the alloys while the magnetic properties of the alloys are negatively affected by the addition of V and Nb.
Farklı bonding adezivlerinin termal siklus sonrası su absorpsiyon miktarına bağlı olarak lazer uygulamasında yapısal madde kayıplarının incelenmesi
Günümüzde, ortodontik tedavi ihtiyacı olan ve estetik kaygı taşıyan hastalar, metal braketler yerine seramik braketleri tercih etmektedirler. Seramik braketlerin en önemli dezavantajlarından biri braketlerin sökülmesi esnasında yaşanan zorluktur. Seramik braketlerin diş yüzeyinden daha kolay sökülebilmesi için dental lazerler kullanılmaktadır. Lazer ışınının komşu dokulara zarar vermeden hedef dokuda absorbe edilerek aniden patlama şeklinde buharlaşma gerçekleştirmesine fotoablasyon denir. Lazerle söküm işlemi braketin dişe yapışmasını sağlayan adeziv üzerindeki fotoablasyon etkisiyle gerçekleşmektedir. Seramik braketler diş yüzeyine uygulanırken farklı kompozit adezivler kullanılabilir. Bu adezivlerin yapı ve içerikleri birbirinden farklılık gösterebilir. Bu farklılıklar kimyasal ve mekanik açıdan birçok çalışmada incelenmiştir. Çalışmamızda ise, beş farklı bonding adezivinin lazere olan cevabı ve buna bağlı gerçekleşen madde kayıpları araştırılmıştır; (Transbond XT Light Cure Adesive Paste 3M Unitek), (Opal® Bond MV), (Light Bond™ Reliance Ortho Prod. Inc.), (Blugloo™ Two-Way Color Change Adhesive Ormco Corp), (Resilience® Adhesive Ortho Tecnology). Ayrıca, termal siklus uygulanmış ve uygulanmamış örneklerde adezivin ağız ortamında kalması sonucu oluşan su absorbsiyonunun etkileri değerlendirilmiştir. Adezivlerdeki madde kayıplarını incelemek için, Mikro-Bilgisayarlı Tomografi kullanılmıştır. Elde edilen veriler istatistiksel olarak değerlendirilmiş, iki grup arasındaki farklar için Kruskal Wallis ve Mann Withney U testi kullanılmıştır. Madde kayıpları adeziv bonding markasına göre istatistiksel olarak anlamlı farklılık göstermiştir. Su absorbsiyonunun madde kayıpları üzerine istatistiksel olarak etkisi olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Reliance ve Opal marka adeziv örneklerin hacim farkı ve krater hacmi açısından diğer markalara göre Er:YAG lazerden istatistiksel olarak daha fazla etkilendiği sonucuna varılmıştır (p=0,007 ve p=0.043). Anahtar kelimeler: Adeziv Kompozit, Debonding, Lazer, Mikro Bilgisayarlı Tomografi, Seramik Braket, Termal Siklus Tez Başlığı: Farklı Bonding Adezivlerinin Termal Siklus Sonrası Su Absorpsiyon Miktarına Bağlı Olarak Lazer Uygulamasında Yapısal Madde Kayıplarının İncelenmesi Bu çalışma Bezmialem Vakıf Üniversitesi Bilimsel Araştırma Birimi tarafından desteklenmiştir. Proje No: 6.2015/8 Bezmialem Sağlık Bilimleri Enstitüsü
Research on experimental performance in solar water heating systems
In this study, a solar dish collector is designed and manufactured. Moreover, its engineering and applied properties, the effect of the change in the mass flow rate 0.0055 kg/s, 0.009 kg/s, 0.022 kg/s, and 0.028 kg/s on the water temperature entering and exiting the receiver, and the efficiency of the collector are all studied. This study aims to heat the working fluid (water) with several variables. The experiments are carried out in Iraq Erbil –Kasnazan at a longitude of 44.12° and latitude of 36.21°. The collector is manufacturedfrom locally available materials, the same dish used in television communications, with a diameter of 1.4 m and a depth of 0.14 m. It is covered with glass as a reflective material cut into square pieces, the dimensions of which are 2×2 cm. It consists of a cylindrical receiver, in which the receiver consists of two pipes made of stainless steel with a thickness of 0.007 m. The first pipe's inner and outer diameters are 0.145 m and 0.152 m, respectively, with a height of 0.23 m. As for the second pipe, the inner and outer diameters are 0.095 m and 0.102 m, respectively. The first is connected to the second by a metal disk of the same thickness attached to the cylinder from the bottom and contains two holes for passing the copper pipe, with a length inside the receiver reaching 12.5 m. The system also consists of a water tank, a metal base to install the solar collector, and an electrical circuit (to track the sun). After installing all the parts in place, the system is operated, and experiments are conducted for the month of May. The results obtained above show that the highest process efficiency obtained in May is on the 16th of May at a mass flow rate of 0.028 kg/s, reaching about 0.82 to 0.90, while the lowest efficiency is on the 6th of May at a mass flow rate of 0.0055 kg/s reaching 0.57 to 0.89. The useful energy absorbed by the water per unit of time as it passes into the receiver is 1281.26 W. This value represents the highest useful energy obtained in the month of April at a flow rate of 0.028 kg/s. The highest temperature of the water exiting the receiver is 413 K on the 6th of May, at a mass flow rate of 0.0055 kg/s. The lowest useful energy absorbed by the water on the 6th of May when passing into the receiver is 1164.50 W at a mass flow rate of 0.0055
Alüminyum alaşımlarının dökümünde gaz oluşumu ve gaz giderme tekniklerinin incelenmesi
VI ÖZET Bu çalışmada, alüminyum ve alaşımlarından elde edilen döküm parçalarında hala çok sık rastlanan hatalardan biri olan gaz gözenekliliğinin, oluşumu ve nedenleri üzerinde durulmuştur. Gaz gözenekliliği, sadece mekanik özellikler üzerine değil,alüminyum döküm parçalarının işlenebilirlik ve yüzey kalitesi üzerine de negatif bir etki yapmaktadır. Bu istenmeyen döküm hatasının, özellikle ergiyiğin aşın hidrojen içermesine bağlı olduğu bilinmektedir. Yapılan bu çalışmada, günümüzde kullanımı oldukça artan alüminyum metalinin sıvı durumdaki kalitesine etki eden faktörlerden en önemlisi olan hidrojen ve etkileri incelenip, hidrojen ölçme ve giderme yöntemleri açıklanmıştır. Burada açıkça görülmüştür ki, hidrojen alüminyum için bir tehlike olup, dikkatli bir uygulama ile sıvı metaldeki güvenilir seviye olan 0.15 mi / 100 gr alüminyum seviyesine inilebilmektedir. Anahtar Kelimeler: Gözeneklilik, gaz giderme, hidrojen, alüminyum, yüzey kalitesi.
32CrMoV12-10 çeliğine uygulanan farklı ısıl işlem koşullarının mekanik özelliklere ve nitrürlemeye etkisinin incelenmesi
32CrMoV12-10 çeliği sanayide dayanım ve tokluğun önemli olduğu uygulamalarda sıkça kullanılan bir malzeme olup silah namluları, dişliler ve rulmanların imalatında kullanılmaktadırlar. Bu malzemelerden parça üretiminde çoğunlukla ıslah ve yüzey sertleştirme (nitrürleme) ısıl işlemleri uygulanması önem arz etmektedir. Üretilen parçaların çalışma ömürlerinin uzun ve verimli olmaları için ısıl işlem koşullarının uygun bir şekilde belirlenmesi oldukça önemlidir. Bu çalışmada kullanılacak olan 32CrMoV12-10 çeliği ticari olarak temin edilip farklı koşullarda ısıl işleme tabi tutuldu. Üç farklı ısıl işlem sıcaklığı, üç farklı ısıl işlem süresi ve üç farklı soğutma sıvısı kullanıldı. Bu değişkenlerin malzemenin mekanik özellikleri üzerindeki etkisi incelendi. TOPSIS (İdeal Çözümlere Yakınlık Yoluyla Tercihlerin Sıralanması Tekniği) ile Taguchi Yöntemi kullanılarak ürün kalitesinin iyileştirilmesi amaçlanıp numune hazırlama, Isıl İşlem ve Soğutma işlemi takip edilerek, deneylerden alınan; darbe çentik, sertlik ve çekme testlerinde numuneler gerekli aralıklarda bulunmuştur. Bulunan sonuçlardan en optimum değerleri veren numunenin ısıl işleminin nitrasyon derinliğine etkisi incelendi. Nitrasyon derinliğinin microvickers cihazında ölçümünden sonra yeterli düzeyde olduğu anlaşılmış ve çalışma sonlandırılmıştır.
Çeliklerin kaynağında kaynak kabiliyeti ısıl işlem ilişkisinin incelenmesi
Bir tasarımda, öncelikle ihtiyaç duyulan parçanın hangi biçimde olacağı belirlenir. Konstrüksiyon aşamasında malzemeden beklenen özellikler de ortaya çıkar. Bu özelliklerin belirlenmesi aşamasından sonra ise uygun malzeme seçimi yapılır. Çelik, sanayide oldukça geniş kullanım alanına sahip bir malzeme grubudur. Çeliğin özellikleri ısıl işlemler yardımıyla değiştirilebilir. Bu değişimler parçanın biçimi ve malzemenin kimyasal bileşimi, fiziksel özellikleri, mekanik dayanımı gibi özellikleri ile sınırlıdır. Isıl işlem uygulamalarında parça, işlem sıcaklığına kadar ısıtılır. Burada işlemin gerçekleşmesine yetecek kadar bir süre beklenir ve daha sonra uygun bir soğuma hızı ile soğutulur. Isınma hızı, ulaşılan sıcaklık ve soğuma hızı gibi malzemenin iç yapışım direkt olarak etkileyen parametreler kontrol edilirse, istenen yapı elde edilmiş olur. Tabii ki malzemenin kimyasal bileşimi yapıyı etkileyen en temel parametredir. Kaynak, yaygın olarak kullanılan bir imalat yöntemidir. Bir parçaya kaynak işlemi uygulandığında, o parça ısı veya basınç etkisi altında kalır. Bazı hallerde ise her iki etkinin de aynı anda uygulanması söz konusu olur. Kaynak yöntemi birleştirme amaçlı, tamir, kaplama ve kesme amaçlı olarak oldukça yaygın bir kullanım alanına sahiptir. Kaynak yönteminde kullanılan malzemelerden en yaygın olanı çeliktir. Kaynak işlemi sırasında açığa çıkan yüksek ısı, malzeme olarak kullanılan çeliğin özelliklerine etki eder. Bu etki malzemeden beklenen bazı fiziksel ve kimyasal özelliklerin değişmesine neden olur. Bu özellik değişimlerini engellemek ve malzemede homojen bir yapı sağlamak için bazı önlemler almak gerekir. Bu önlemlerin en başında da özellik değişimine yol açan ısınma ve soğuma hızlarının kontrol altına alınması gelir. Bu ise kaynak parametrelerinin kontrol edilmesiyle ve ilave önlemler alınarak sağlanır. Eğer bir malzemenin kaynak kabiliyetinden söz etmek gerekirse, ilave bir önlem almadan kaynak işleminin uygulanması anlaşılır. Kaynak bölgesinin yapısı ana malzemenin yapısından farklı olmamalıdır. Bu sağlandığı takdirde ideal bir işlem yapılmış olur. Bunu sağlamak için kaynak öncesi veya sonrası tavlama, bilinen en ekonomik ve yaygın önlemdir. Bazı malzemelerin kaynağı oldukça zor olduğundan kaynak boyunca tavlama işlemi yapılması da mümkündür. Tavlama sıcaklığının belirlenmesine etki eden faktörler olarak malzemenin kimyasal bileşimi, kalınlığı ve uygulanan kaynak yöntemi sıralanabilir. Malzemenin kaynak sırasındaki davranışları ile ısıl işlem sırasındaki davranışları arasında paralellik kurarak kaynak bölgesinde istenen özelliklerin elde edilmesinin mümkün olduğu şimdiye kadar yapılan araştırmalarda görülmüştür. Bu araştırmalar incelenmiş ve yapılan deneylerde gerçeğe en yakın sonuçlar verenler ortaya konulmuştur. Böylece pratikteki uygulamalar için gerçekleşme olasılığı yüksek tahminler yapılmıştır. Bunun sonucu olarak oluşacak yapı, işleme başlamadan belirlendiği için bu yapıyı, alınacak önlemlerle istenilen hale getirmek mümkün olmuştur. Bu araştırmalar sonucu, malzemenin kalınlığına ve kimyasal bileşimine göre uygun çalışma şartlarının belirlenebilmesi için bazı tedbirler de önerilmiştir.
Yerli grafen nano plakalarla takviye edilmiş Al-Cu esaslı alaşım matrisli kompozitlerin toz metalurjisi yöntemi ile üretimi, ısıl işlemi ve karakterizasyonu
Alüminyum ve alaşımlarının otomotiv, havacılık ve savunma sanayinde özellikle ileri malzeme özelliklerine ihtiyaç duyulan alanlardaki kullanımları düşük mukavemet ve dayanımları nedeniyle sınırlanmaktadır. Birçok mühendislik uygulamasında hafif ve aynı zamanda yüksek dayanımlı malzemelerin kullanımı öne çıkmaktadır. Bazı özel Al alaşımlarının hafif ve yüksek dayanımlı olmaları sayesinde zırh malzemesi olarak kullanımını gösteren önemli çalışmalar mevcuttur ve bu özeliklerinin geliştirilmesi üzerinde yoğun araştırmalar devam etmektedir. Al alaşım esaslı kompozit malzemeler bu ihtiyaçlara yönelik olarak daha üstün özelliklere sahip malzemelerin üretimine imkân sağlamaktadır. Toz metalurjisi süreçlerinde yüksek enerjili öğütücülerde mekanik alaşımlama ile nano boyutlarda Al alaşım tozları ve takiben çok ince taneli kompozit yapılar elde edilebilmektedir. Mekanik alaşımlama döküm gibi geleneksel alaşımlama metotlarına kıyasla çok ince taneli alaşımların elde edilmesi, kristal kafes içerisinde alaşım elementlerinin çözünürlüğünün arttırılması ile aşırı doymuş katı çözeltilerin elde edilebilmesi ve metastabil intermetalik bileşiklerin oluşturulması yoluyla mukavemetin attırılabilmesi gibi önemli avantajlar sağlamaktadır. Bunlara ek olarak, kompozit malzemelerin üretiminde karşılaşılan takviye elemanlarının kompozit matris içerisinde homojen olarak dağıtılmaması ve aglomerasyon gibi sorunların önüne geçilebilmesi için en etkili yöntemlerden biri mekanik alaşımlamadır. Son yıllarda nano partikül boyutuna sahip, çok ince katmanlı ve birim ağırlık başına en güçlü malzemelerden biri olan grafen, Al esaslı kompozitler için önemli bir takviye malzemesi olma potansiyeline sahiptir. Karbon esaslı takviye elemanları içerisinde grafenin kırışık yüzey yapısı sayesinde karbon nanotüplere kıyasla matris içerisinde dağılımının daha yüksek olduğu ve matrise daha iyi tutunarak yüksek mekanik özelliklerini yapıya transfer edebildiği literatürde belirtilmektedir. Ancak, toz metalurjisi yöntemleri ile grafenin Al matrisli kompozitler içerisindeki kullanımı henüz tüm yönleriyle araştırılmış değildir. Tez kapsamında, laboratuvarlarımızda orijinal dizayn edilmiş elektrik ark reaktöründe yerli olarak üretilen grafen nano plakalar ile takviye edilmiş Al-Cu alaşım esaslı kompozitler toz metalurjisi yöntemleri ile üretilmiş ve bu alaşımların mikroyapısal, mekanik, tribolojik ve korozyon özellikleri incelenmiştir. Al-5,5Cu esaslı alaşımların ve grafen takviyeli kompozitlerin toz metalurjisi yöntemleri ile elementel tozlardan başlayarak hazırlanmasına ve toz/sinter ürün özelliklerinin detaylı incelenmesine dayanan bu tez, seçilen alaşım bileşimleri ve bu alaşımların grafen takviyeli kompozitlerinin hazırlanması üzerinde literatürdeki ilk çalışmaları ortaya koymaktadır. Tez çalışması aşamasında takviye malzemesi olarak kullanılan grafen nano plakalar kendi laboratuvarlarımızda elektrik ark yöntemi ile önceden optimize edilmiş koşullarda yüksek saflık ve kalitede, nano boyutlarda, birkaç-tabakalı olarak sentezlenmiştir. Üretilen grafen nano plakalar, mekanik alaşımla ile sentezlenen Al-ağ.%5,5Cu, esaslı 3 farklı bileşime sahip alaşımlara ağ. %5'e kadar grafen ile takviye edilerek ince taneli kompozitler üretilmiştir. Mekanik alaşımlanmış tozların preslenmesi ve basınçsız sinterlenmesi ile Al-5,5Cu esaslı alaşımlar ve grafen takviyeli edilmiş farklı matris bileşimine sahip kompozitler üretilmiştir. Ayrıca seçilen bir grup numuneye T6 ısıl işlem prosesi uygulanmıştır. Çözeltiye alınan numunelere su verilip yapay olarak yaşlandırılmıştır.Sinterlenen numuneler sırasıyla 3 saat 500◦C ve 20 saat 170◦C bekletilmiştir. Üretilen tozların ve sinterlenmiş ürünlerin karakterizasyon çalışmaları fiziksel ( X-ışını difraktometresi (XRD; latis gerilimi-kristalit boyutları saptama)), bileşimsel (XRD, taramalı elektron mikroskobu (SEM)), mikroyapısal (optik mikroskop, SEM,) ve korozyon, mekanik (çekme ve basma) ve tribolojik (aşınma) testler ile gerçekleştirilmiştir. Al-5,5Cu esaslı alaşım tozları için yapılan XRD analizinde, herhangi bir metalik faza veya mekanik alaşımlama prosesinden kaynaklı bie empüriteye rastlanmamıştır. Artan mekanik alaşımlama süresi ve GNP miktarı ile mekanik alaşımlanmış tozların ortalama kristalit boyutu değerlerinin azalma ve latis gerilimi değerlerinde ise artış görülmüştür.SEM görüntülerinde ise mekanik alaşımla öncesi köşeli, küresel veya elips şekilde olan partiküllerin yassılaştığı gözlemlenmiştir. Al-5,5Cu esaslı alaşım tozlarının sinterlenmesiyle elde edilen farklı bileşimlerdeki tüm kompozitlerin XRD analizlerinde toz numunelerden farklı olarak Al2Cu faz oluşumu gözlenmiştir. Sertlik ölçümleri sonrasında elde edilen verilere göre mekanik alaşımlama sürelerinin artışıyla sertlik değerleri artmaktadır. Grafen miktarının artışıyla ölçülen sertlik değeri %1 GNP katkısına kadar artarken %2 ve %5 GNP katklılı numunelerde azalmaktadır. Basma sonuçları da sertlik sonuçlarıyla benzer şekilde alınmıştır. %1 GNP katkılı numulere uygulanan çekme testinde mekanik alaşımlamanın çekme mukavemetinde olumlu etkisi gözlemlenmiştir. Aşınma testi sonuçlarına göre numunelerde artan grafen miktarı ile birlikte aşınma oranlarının azaldığı, fakat ağ.%5 grafen içeren numunelerin aşınma oranının farklılık gösterdiği görülmektedir. Burada ilave edilen grafen fazının yağlayıcı etki yaratarak aşınma miktarını azalttığı düşünülmektedir. Grafen ilavesi ile birlikte genel olarak kompozitlerin korozyon dirençlerinin bir miktar azaldığı anlaşılmaktadır Buna göre, grafen takviyesinin korozyon hızında ağ. %5'e kadar çok belirgin bir değişim yapmadığı ancak ağ.%5 grafen içeriğine sahip numunede korozyon hızının önemli ölçüde arttığı görülmektedir. Al-5,5Cu-0,5Mn-0,3Mg-xGNP numunelerine uygulanan T6 ısıl işlemi sonrasında, yapılarında bulunan ve dayanımı artıran Cu ve Mg bileşenlerinin kararlı çökeltiler haline gelmesiyle sertlik ve basma mukavemetlerinde artış meydana gelmiştir.
Portakal suyunun bileşimi ve HMF oluşum kinetiği üzerine ısıl işlem ve depolamanın etkileri
Bu çalışmada, Kozan Yerli çeşidi portakalın meyve suyuna işlenmesi sırasında uygulanan farklı ısıl işlem, sıcaklık ve süreleri ile elde edilen portakal suyunun farklı sıcaklık ve sürelerindeki depolanmaları sırasında meydana gelen esmerleşme indeksi, renk, askorbik asit, hidroksimetilfurfural (HMF), furfural ve toplam karotenoid içeriklerindeki değişimler incelenmiştir. Depolama sırasında içeriklerdeki değişimler en fazla 25oC'de gerçekleşmiş olup, başlangıç değerlerine göre esmerleşme indekslerinde %46.92-%145.32 oranında artma, L* değerlerinde % 0.61-24.40 oranında azalma, a* değerlerinde %42.91-175.05 oranında artma, b* değerlerinde %5.3-20.5 oranında, Hue değerlerinde %3.02-12.44, C* değerlerinde %4.38-17.90 oranında azalma olmuştur. Isıl işlem uygulamaları sonucunda askorbik asit parçalanma kinetiği verilerine göre yarılanma süresi (t1/2) 70, 75, 80, 85 ve 90˚C' deki ısıl işlem uygulamaları için sırasıyla 1136.3, 1004.6, 877.4, 796.7 ve 666.5 sn, D değerleri sırasıyla 3774.7, 3337.1, 2914.7, 2646.6 ve 2214 sn, z değeri 86.32 0C, Ea değeri 26.87 kj/mol, Q10 değeri ise 1.31' dir. HMF oluşum kinetiği verilerine göre katlanma süresi (t2x) 70, 75, 80, 85 ve 90˚C'lerdeki ısıl işlem uygulamaları için sırasıyla 77.0, 70.7, 60.8, 52,1 ve 42.0 sn, D değerleri sırasıyla 255.8, 235, 202, 173.1 ve 139.6 sn, z değeri ise 75.98 0C, Ea değeri 31.34 kj/mol, Q10 değeri ise 1.35 dir. Furfural oluşum kinetiği verilerine göre katlanma süresi (t2x) 70, 75, 80, 85 ve 90˚C'lerdeki ısıl işlem uygulamaları için sırasıyla 82.5, 74.5, 66.6, 55.9 ve 52.1 sn, D değerleri sırasıyla 274.12, 247.59, 221.40, 185.69 ve 173.13 sn, z değeri ise 100.21˚C, aktivasyon enerjisi 24.98 kj/mol, Q10 değeri ise 1.26 olarak tespit edilmiştir. Farklı sıcaklıktaki uygulama sürelerinin etkisi toplam karotenoid içeriği üzerine önemsiz bulunurken, depolama sırasında k değerlerinin 4 ve 25oC için sırasıyla 1.07-2.64 ve 1.20-2.81 gün-1x10-2 aralığında olduğu belirlenmiştir.
Yüksek kromlu beyaz dökme demirlerin tel erozyonu ile kesme performansının araştırılması
Yüksek kromlu beyaz dökme demirlerin (YKBDD) aşınma direnci ve tokluklarının iyi olduğu bilinmektedir. Bu özelliklerinden dolayı geniş bir kullanım alanına sahiptirler. Yapısında bulunan krom karbürden dolayı mekanik mukavemetleri ve aşınma dirençleri diğer dökme demir ve düşük kromlu beyaz dökme demirlere göre üstünlük göstermektedir. Bu özelliklerin talaşlı imalat ile işlenebilirliğe bir dezavantaj olarak döndüğü söylenebilir. Talaşlı imalat süreçlerinde özellikle krom karbürün yapısında bulunmasından dolayı işlenebilirliği çok zordur. Tez çalışmasında özel olarak kalıplanan YKBDD numuneler sırasıyla yumuşatma, döküm(ısıl işlem görmemiş) ve sertleştirilmiş ısıl işlem süreçlerinden geçirilmiştir. Elde edilen numunelere tel elektro erozyon (wire electrical discharge machining (WEDM)) ile kesme işlemi uygulanmıştır. Yapılan işlemler neticesinde numunelerin sertlik, mikro yapı, SEM ve işleme sonrası yüzey pürüzlülüğü belirlenmiştir. Tel erozyonu ile yapılan işleme neticesinde ise işlem parametrelerine göre iş parçası işleme hızı (İİH), akım (I) ve yüzey pürüzlülük (Ra) değişimi üç farklı numune için gerçekleştirilmiştir. Yapılan değerlendirme neticesinde ham, yumuşak ve sert numuneler içerisinde işlem hızı en yüksek ham numune olarak belirlenmiştir. Voltaj-akım oranında ise sert numuneler en yüksek özdirence sahip numuneler olarak hesaplanmıştır. Yüzey pürüzlülük sonuçlarına göre ise sertlik ve özdirenç ilişkisinin birlikte değerlendirilmesi önerilmektedir. Yapılan ANOVA analiz sonucu değerlendirildiğinde en önemli işleme parametrelerinin malzeme (sert, yumuşak ve ham) ve vurum süresinin olduğu tespit edilmiştir. Tel hızı, su basıncı ve vurum bekleme süresinin katkısının ise çok az olduğu görülmüştür.