Stainless steel
53 theses under this subject heading
Paslanmaz çelik levha üretiminde kullanılan asitleme işlemleri için alternatif bir proses tasarımı ve optimizasyonu
Her yıl katlanarak büyüyen endüstriyel teknolojiler kullanılan kaynak tüketimini ve enerji ihtiyacını da beraberinde fazlasıyla arttırmıştır, bu durum; daha az kaynak kullanarak, daha düşük maliyetlerde daha fazla üretim yapmak amacında olan endüstriyel kuruluşları ve araştırmacıları alternatif teknoloji ve proses arayışları ve araştırmaları için fazlasıyla motive etmektedir. Endüstrinin her alanında yaygın olarak kullanıma sahip olan paslanmaz çelik üretimi dünya üzerinde sürekli kendini geliştiren bir sektördür. Daha az kaynak kullanımını mümkün kılmak ve daha iyi bir malzeme yüzey kalitesi elde etmek adına; kullanımdaki asit çözeltilerinin buharları tasarlanan düzenek yardımıyla malzeme yüzeyine aside dayanıklı nozüller yardımıyla püskürtülmüştür. Bu yöntem ile yapılmaya çalışılan, ısıl işlem prosesi sırasında malzeme yüzeyinde oluşan yüksek sıcaklık oksitlerini yüzeyden uzaklaştırarak, çeliğe paslanmazlık özelliği sağlayan pasif oksit katmanının homojen bir şekilde yüzeyde büyütülmesini sağlamaktır. Tez kapsamında tek bir kalınlıkta östenitik seriden AISI 304 kalite, ferritik seriden de AISI 430 kalite paslanmaz çelik numunelere laboratuvar tipi kül fırında ısıl işlem uygulandıktan sonra yüzeyde oluşan oksit katmanları taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile yüzey yapıları, XRD analizi ile yüzeyde büyüyen yüksek sıcaklık oksitleri analiz edilmiştir. Yüzeye uygulanan asitleme işlemi sonrasında yüzey morfolojisi optik profilometre ile ölçülmüş ve klasik yönteme alternatif olarak tasarlanan yeni proses sonrasında yüzeyde oluşan pasif oksit tabakasının paslanmaz çeliğin korozyon dayanımına etkisini araştırmak üzere korozyon testleri gerçekleştirilmiştir. Deneysel bulgular eski yöntemlerle karşılaştırılmıştır.
Gaz tungsten ark kaynak yöntemiyle S235JR ve SAF2205 çeliklerin benzer kaynaklarında akımın ve benzer olmayan kaynaklarında farklı ilave tellerin içyapı ve mekanik davranışa etkilerinin incelenmesi
Dubleks paslanmaz çelik hem östenitik hem de ferritik paslanmaz çeliklerin yapısal özelliklerini taşır. Diğer paslanmaz çeliklere daha iyi korozyon direnci ve daha iyi mekanik özelliklere sahiptir. Diğer bir yandan günümüzde bu özellikleri sayesinden gittikçe kullanımı yaygınlaşan bir malzeme türüdür. Fakat bu duruma istinaden malzeme temin maliyet farklı paslanmaz çelik türlerine göre daha fazladır. Kaynak yapılabilirliği ve işlenebilirliği daha zor olan bu ürün yine de taşıdığı diğer özelliklerden dolayı mil ve şaftlarda oldukça tercih edilebilmektedir. Kaynak bu tür ekipmanlarda bir imalat yöntemidir. Bazı uygulamalarda, dubleks paslanmaz çelikler ile yapı çeliklerinin kaynakla birleştirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu şekilde, yapı çeliklerinin ekonomik avantajlarını dubleks çeliklerin üstün mekanik dayanımı ve kimyasal direnci ile birleştirerek, performansın optimize edilmekte ve maliyet-etkinliğin dengelenmektedir. Bu tez çalışmasında, EN 1.0037 – EN 1.0037 ferritik-perlitik yapı çeliği ve EN 1.4462-EN 1.4462 dubleks paslanmaz çelik levhalar (kalınlık: 3mm) benzer olarak üç farklı ısı girdisi ile ve kalınlıkları eşit iki tür çelik levha üç tür dolgu tel kullanılarak gaz tungsten ark kaynağı ile birleştirilmiştir. Birleştirilen aynı tür levhalarda ısı kütlesi ve farklı tür Kaynak işleminde kullanılan dolgu telinin, levhaların mikro yapısı ve mekanik özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Birleştirmelerin kaynak noktasındaki içyapıları mikroskop ile araştırılmış, mekanik özellikleri sertliği ölçümü, çekme ve bükme deneyleri ile tespit edilmiştir. EN 1.0037 – EN 1.0037 ve EN 1.0037 – EN1.4462 kaynak birleştirmelerde daha iyi sonuçlar alınırken, EN 1.4462 – EN 1.4462 levhaların kaynak birleştirmelerinde düşük ısı girdisi sonucu kaynak performansı ve içyapının olumsuz etkilendiği gözlemlenmiştir.
Cable-net facades with novel glass nodes: development, design, and testing
This study focuses on designing an innovative Glass Node for cable-net glass facade structures. The realization process of the Glass Node was done by establishing conceptual relationships between architecture and facade structures, conducting a literature review on previous studies that include technological and philosophical aspects, analyzing design principles of cable-net facade systems, and developing a point fixing component for cable-net facade. Literature review in this research consists of architectural discourses, which are generated by the philosophers and researchers, as well as it includes the development of facade technologies, and its relations with architectural design. In the context of this review, the history of lightweight structures, which are essentially based on Frei Otto's design approach of cable structures, classification of structural glass facades and cable-net facade component analyses according to related standards are also briefly displayed. As a result of the literature review, a research method is developed, which is de-recomposition of the elements of the target component in order to analyze and design an innovative point-fixing component. After the literature review, design of the cable-net facade was performed in four stages which are architectural design of cable-net facade, structural design of cable-net structure, steel frame and insulated glass unit (IGU). The cable-net facade was designed as 5,136 m x 8,812 m which consists of 20 insulated glass units (IGU), Ф14 mm steel wire ropes, anchors, the Glass Node as point fixing components, sealants, and steel frame. After architectural design stage, the cable-net structure was designed, based on the Allowable Stress Design (ASD), ASCE19-16, AISC360-10 and ASCE 7-10. According to the analysis results, the maximum reaction force and deflection were observed at the combination of positive wind load, positive temperature load, dead loads, and prestress load of the designed cable-net. While the maximum reaction force at the pin support is 43,29 kN near the middle axes of structure, the maximum deflection is calculated to be 97,95 mm, observed at the fixing point located at midpoint of structure. If the structure is tested for strength and deflection limits according to related standards (59,95 N and 11,36 mm), it can be seen that the cable-net facade ensures the strength and deflection limits. After the cable-net facade design, a steel frame prototype testing was designed by using SAP2000 according to ASD and AISC360-10. As a result, the steel frame consists of 260x260x12 mm steel box profile beams with 100x100x10 mm steel braces and 260x260x12 mm box profile steel columns. Furthermore, as a final component, insulated glass units were analyzed at SJ Mepla Software. The maximum strength and deflection were determined to be 33,34 MPa and 9,20 mm respectively which also ensures the strength limit (80 MPa) and deflection limit (10 mm) of IGU. Afterwards, the design of the cable-net facade, architectural and structural design, prototyping and testing process of the Glass Node is executed. Design of the Glass Node was performed in two main steps; the architectural design and the structural design. The architectural design and dimensioning process were carried out according to the cable-net facade that was previously designed. The Glass Node was configured as a 170x170x10 mm prism-shaped steel/glass composite component. Moreover, it consists of 2 layers of laminated and tempered glass cap (TG103-1), 1 layer cross shaped stainless steel core (SS104), 4 layers tempered and laminated glass, (TG103-3), 2 layers tempered and laminated glass in two types (TG103-3 and TG103-4), two types of stainless steel bedding element (SS101 and SS103), 4 units stainless steel roll pins (SS102), 6 units M12 countersunk bolts (SS105) and POM bedding elements (PM101-1, PM 101-2, PM 101-3, PM 101-4, PM 101-5, PM 101-6). In accordance with the architectural design, the stainless steel and glass elements are bonded to each other via Sentryglass lamination and SikaFast-3131 methacrylate based adhesive . Following the architectural design, structural analysis of the Glass Node was performed by using the Solidworks Software. During the structural design process, effective loads of the Glass Node were determined to be 2,4 kN wind load and 1,65 kN dead load of IGU. Furthermore, the analysis was conducted by making the model of the Glass Node as three separated parts which are the cap of Glass Node (TG103-1), the stainless steel cross shaped core (SS104) and the glass-stainless steel composites. From analysis; the most critical component was determined as the cap of the Glass Node of which the maximum stress is 29 MPa. This is less than the limit strength of a tempered glass (80 MPa) and it can be seen that all elements of the Glass Node ensure the design strength limits. Nevertheless, structural performance of the bonding materials was to be determined by way of testing. Therefore, a prototyping process and a manufacturing process were executed and afterwards, primarily bonding testing was performed in order to determine adequate bonding materials. Prototyping process of the Glass Node was executed in two steps; design prototyping and engineering prototyping . The design prototyping was carried on by creating a 3D model of the Glass Node and printing all the elements via 3D printers. Afterwards, the 3D-printed Glass Node was assembled, and connections were evaluated in terms of their applicability. As a result, some revisions were added to the architectural design of the Glass Node, such as extra bedding materials, in order to prevent interaction between metal-glass elements. Afterwards, the process was carried out by manufacturing the Glass Node with real materials. Except the bonding of 2 units TG 103-3 and SS104, all the components were bonded via Sentryglass lamination material. However, 3 different adhesive materials (Sentryglass, Sikasil SG500 and SikaFast-3131) were used for bonding for TG103-3 and SS104. After the bonding procedure, primarily tension test process was performed in order to determine the adequate adhesive for bonding of SS104 and 2 units TG103-3. Preliminary test procedure was executed according to DIN18008-3 and additionally the target strength values of Glass Facade were determined to be 2,4 kN (yield strength, Fa) and 7,2 kN (ultimate strength, Ft). All the test procedures were performed by using a tension test machine located at the Facade Testing Institute Laboratories at Çatalca, Istanbul and the results were video recorded. According to the test results, the most adequate adhesive is determined as SikaFast-3131 of which the yield (Fa) and ultimate strength (Fu) are respectively 10,36 kN and 11,54 kN. However, Sentryglass (lamination sheet) and Sikasil SG-500 (structural silicone) could not reach the target strength values. Hence, SikaFast-3131 was used for the main test procedure of the Glass Node. When the test results are analyzed according to the failure type, it is seen that all samples fail due to bolt stripping. Therefore, M10 bolts were replaced by M12 bolts in order to reach higher tension strengths. After revising the bolt types, the main test procedure was also executed according to DIN18008-3. 5 samples are tested, and the test data are recorded by using a software for test tension machine and a video camera. The test was performed in a stabilized environment of 30 °C and 80% humidity. According to the test results, the average ultimate breaking strength and maximum displacement were measured to be 19,22 kN and 10,22 mm, respectively. Moreover, while the maximum ultimate breaking strength (21,04 kN) and maximum displacement (12,68 mm) were observing Sample 5 and Sample 1 respectively. The minimum ultimate breaking strength (16,30 kN) were observed for Sample 2 and minimum displacement were determined to be (7,93 mm) for Sample 2 and Sample 3. Furthermore, average ductility ratio of test samples is calculated to be 1,33. The maximum and minimum ductility ratios were determined to be 1,59 for Sample 4 and 1,0 for Sample 2 respectively. As a conclusion, the strength of the Glass Node is 8 times greater than Fa (2,4 kN) and approximately 2,5 times greater than Fu (7,2 kN). Furthermore, when the failure types of the samples are analyzed; while Sample 1,2,3 and 5 fail by breakage of exterior cap of Glass Node (SS103-1), Sample 4 fails because of bolt stripping. According to the test results, Glass Node ensures the design limits determined according to international standards and it could be assumed as an innovative cable-net facade component which can be integrated to full scaled cable-net facades. The same results show that the strength of the Glass Node is 8 times greater than Fa value and 2,7 times greater than Fu value, which means that the design of the Glass Node can be optimized in terms of architectural and structural design. In conclusion, the study fulfills the objectives of the research by means of increasing transparency ratio of cable-net facade systems by %17 percent with satisfactory structural performance.
Alümina ile Ti6Al4V ve AISI 316L paslanmaz çeliğin aktif sert lehimleme yöntemi ile birleştirme parametrelerinin araştırılması
Seramikler, metal malzemeler ile birleştirilerek muadili malzemelere kıyasla mekanik, termal, kimyasal dayanım gibi özellikler açısından çeşitli avantajlar sunmakta ve bu doğrultuda akademik ve endüstriyel alanda ilgi görmektedir. Son yıllarda birçok alanda kullanımı söz konusu olması ve geleneksel birleştirme yöntemlerine göre daha kolay ve kısa bir üretim prosesine sahip olması nedenleriyle aktif sert lehimleme yöntemine olan ilgi artmıştır. Ancak araştırmaların devam ederek literatürün bu konuda genişletilmesi gerekmektedir. Bu kapsamda yeterli mukavemete sahip alümina – metal yapıların elde edilmesi ihtiyacı bulunmaktadır. Bu tez çalışmasında medikal, havacılık ve savunma sanayinde tercih edilen seramik ve metal malzemelerin aktif sert lehimleme tekniği kullanılarak birleştirilmesi ve birleştirme işlemine yönelik parametrelerin tespit edilmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda alümina ile AISI 316L paslanmaz çelik ve Ti6Al4V titanyum alaşımı, gümüş bazlı aktif sert lehim dolgu alaşımı (63,0Ag, 35,25Cu, 1,75Ti) kullanılarak birleştirilmiştir. Farklı parametreler ile üretilen numunelerin; yüzey pürüzlülük etkisi, mikroyapısal karakterizasyon, mekanik ve ısıl şok testleri açısından değerlendirilerek proses optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. İki ana metal için de 0,45 µm ortalama pürüzlülük değerine sahip seramik birleşme yüzeyi kullanılarak ve 10-5 mbar sert lehim vakum değerinde, 830°C'de 10 dakika aktif sert lehimleme prosesinin uygulanması durumunda en yüksek kesme mukavemet değerleri (66,62 - 61,58 MPa) elde edilmiştir.
Karbazolün N-sübstitüe pirol ve N-sübstitüe karbazoller ile 304 paslanmaz çelik üzerinde kopolimerizasyonları ve antikorozif özelliklerinin araştırılması
Bu çalışmada, karbazol (Kz) monomerinin, pirol (Py), N-metil pirol (NMPy), N-vinil karbazol (NVKz) ve N-metil karbazol (NMKz) monomerleri ile (1:1) ko-monomer oranlarında, tetrabütilamonyum hekzaflorofosfat (TBAHFP) ve perklorik asit içeren susuz asetonitril ortamında dönüşümlü voltametri yöntemi ile kopolimerizasyonları gerçekleştirilerek 304 paslanmaz çelik (304-PÇ) elektrot üzerinde poli(karbazol-ko-pirol) [P(Kz-ko-Py)], poli(karbazol-ko-N-metil pirol) [P(Kz-ko-NMPy)], poli(karbazol-ko-N-vinil karbazol) [P(Kz-ko-NVKz)] ve poli(karbazol-ko-N-metil karbazol) [P(Kz-ko-NMKz)] kopolimerleri sentezlenmiştir. Ayrıca poli(karbazol-ko-N-vinil karbazol) ve poli(karbazolko- N-metil karbazol) kopolimerlerinin sentez ortamına %0,10 oranında ZrO2 eklenerek aynı dönüşümlü voltametrik elektropolimerizasyon parametrelerinin uygulanmasıyla zirkonyum oksit katkılı [P(Kz-ko-NVKz)]@ZrO2 ve [P(Kz-ko-NMKz)]@ZrO2 kopolimer filmleri elde edilmiştir. Sentezlenen kopolimerler ATR-FTIR ve SEM ile spektroskopik ve mikroskopik olarak karakterize edilmiştir. Kopolimer kaplamaların antikorozif özellikleri 0,1 M HCl ortamında, açık devre potansiyelinin zamanla değişimi (Eocp-zaman) eğrileri, potansiyodinamik polarizasyon (PP) ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) yöntemleri ile incelenmiştir. Kopolimer kaplı paslanmaz çelik elektrotların korozyon performansları kendi aralarında gruplandırılarak karşılaştırıldığında, koruma etkinliklerinin PP ve EIS yöntemlerinin her ikisine göre P(Kz-ko-NMPy) > P(Kz-ko-Py); P(Kz-ko-NVKz) ˃ P(Kz-ko-NMKz); P(Kz-ko-NVKz)@ZrO2 > P(Kz-ko-NMKz)@ZrO2 sıralamasını izledikleri saptanmıştır.
Toz takviyeli paslanmaz çelik malzemenin sürtünmeli kaplanabilirliğinin araştırılması
Malzemelerin aşınma ve korozyon direncini artırmak, sürtünmesi düşük bir kaplama tabakası elde etmek ve estetik görünüm oluşturmak amacıyla çeşitli kaplamalar yapılmaktadır. Bu amaçla yapılan kaplamalardan biri de sürtünmeli kaplama yöntemidir. Sürtünmeli kaplama yöntemi kendi ekseni etrafında dönmekte olan milin altından ilerleme hareketi yapan altlık malzemenin üzerine düşey kuvvet uygulayarak malzeme biriktirme işlemidir. Bu çalışmada üç farklı yöntemle sürtünmeli kaplama işlemi yapılmıştır. İlk olarak düşük karbonlu çelik malzeme AISI 304 paslanmaz çelik mil ile sürtünmeli olarak kaplanmış ve kaplama parametrelerinin kaplama yapısına etkisi incelenmiştir. İkinci olarak paslanmaz çelik miller eksenlerinden delinerek belirli oranlarda TiC ve B4C tozları paslanmaz çelik tozları ile karıştırılarak doldurulmuş ardından preslenerek sinterlenmiştir. Daha sonra sinterlenen bu miller kullanılarak düşük karbonlu çelik altlık malzeme sürtünmeli kaplanmış ve kaplama parametreleri ile toz oranlarının kaplama yapısına etkisi incelenmiştir. Son olarak toz serme yöntemi ile yapılan kaplama işleminde TiC ve B4C tozları değişik oranlarda karıştırılmak suretiyle altlık malzeme yüzeyine serilerek altlık malzeme paslanmaz çelik mil ile kaplanmıştır. Bütün kaplamaların mikro yapılarını incelemek amacıyla optik mikroskop ve SEM görüntüleri elde edilerek EDX ve XRD analizleri yapılmıştır. Sürtünmeli kaplamalarda devir sayısının, düşey ve yatay ilerleme oranın doğru seçilmesiyle kaplama yapısının düzeldiği, yüksek toz ilaveli sinterlenmiş millerle yapılan kaplamalarda ise kaplamaların bozulduğu görülmüştür.
Ezerek parlatma parametrelerinin östenitik paslanmaz çeliklerin mekanik özelliklerine etkisi
Yüzey sonu işleme yöntemleri günümüz sanayisinde hızla ilerleme kaydetmektedir ve yeni yöntemler geliştirilip kullanılmaktadır. Ancak uygulanan bu yöntemlerin malzemenin mekanik özelliklerine etkisinin incelenmesi sınırlı ve istenilen düzeyde değildir. Yüzeylerin parlatılması ve perdahlanması işlemlerinin yüzey özelliklerinde iyileşmeler sağladığı için kullanımı oldukça fazladır. Ezerek parlatma belirli bir kuvvet altında parça yüzeyine uygulanıp yüzey kalitesini arttıran bir yüzey bitirme prosesidir. Soğuk olarak yapılan bu işlemde ezme takımının iş parçası yüzeyini plastik deformasyona maruz bırakarak yüzeyde ve yüzey pürüzlülüğünde iyileşmeler sağlamaktadır. İşlem soğuk olarak yapıldığından malzemenin kimyasal özelliklerinde de herhangi bir değişim söz konusu değildir. Dar kullanım alanına sahip olan bu işlemin gün geçtikçe kullanımı artmıştır. Ezerek parlatma düşük maliyet ve kullanım kolaylığından dolayı tercih edilen bir yüzey bitirme prosesidir. Bu çalışmada AISI 316 östenitik paslanmaz çelik malzemeden imal edilmiş numuneler ezerek parlatma işlemine tabi tutulmuşlardır. Ezerek parlatma uygulaması için kuvvet, paso ve ilerleme miktarı parametreleri 3'er farklı seviyede değiştirilmiştir. Belirlenen parametrelere göre işlemler numunelere uygulanmış ve buna bağlı olarak parametrelerin numunelerin mikrosertlikleri, çekme dayanımları, çap değişimleri ve pürüzlülük değerleri üzerindeki etkileri deneysel olarak tespit edilmiştir. Yapılan deneylerde ezerek parlatma işlemi sonrası yüzey pürüzlülüğünün en iyi olduğu değer 0,072 µm olarak ölçüldüğü görülmektedir. Ezerek parlatma işleminin genel anlamda numune cidarlarında mikrosertlik değerlerinde artışa neden olduğu paso sayısı ve ilerleme miktarının artmasıyla mikrosertlik değerinin arttığı tespit edilmiştir. Öte yandan artan kuvvet ve paso sayısıyla çap değişiminin arttığı da tespit edilmiştir.
Otomotiv uygulamaları için elektrik direnç nokta kaynağının darbe etkisi altında dayanımının deneysel ve sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi
Otomotiv sektöründe sürekli iyileştirilmesi hedeflenen unsurlar enerji tasarrufundan dolayı hafiflik ve araç güvenliğidir. Bu unsurları iyileştirmek için farklı malzemeler üzerinde çalışmalar yapılmaktadır. AISI 304 paslanmaz çelikleri korozyon direncinin yanı sıra yüksek şekillendirilebilme, kaynak kabiliyeti ve enerji emme kapasitesi gibi önemli özellikleri bir arada bulundurmaktadır. Otomotiv sanayinde AISI 304 paslanmaz çelikleri egzoz sisteminde ve birçok küçük bileşeni oluşturmak için kullanılmaktadır. Araç güvenliğini arttırmak için alışılagelmiş malzemeler yerine uygun tasarımlar ile maliyet dengelenerek kullanım popülaritesi artacağı düşünülmektedir. Bu araştırmada, AISI 304 paslanmaz çeliklerinin elektrik direnç nokta kaynak dayanımını etkileyen optimum parametreler belirlenerek hegzagonal yapılı çarpışma kutuları elektrik direnç nokta kaynağı ile birleştirilmiştir. Birleştirilen çarpışma kutularına çeşitli testler uygulanmış, sönümlenen enerji ve çarpışma karakteristiği üzerine etkisi incelenmiştir. Deneysel ve sayısal sonuçlar incelenip optimum elektrik direnç nokta kaynak tasarımı belirlenmiş, doğrulanmış bir sonlu elemanlar modeli elde edilmiştir.
Polimer çarpışma kutularının darbe yüklemesi altındaki mekanik davranışlarının deneysel olarak incelenmesi
Günümüzde otomobil sayısının artmasıyla birlikte yolculuk esnasında meydana gelen trafik kazaları da artış göstermektedir. Olası kaza durumunda hem araç hem de yolcu güvenliğini sağlayabilmek amacıyla araçta aktif ve pasif güvenlik elemanları kullanılmaktadır. Pasif güvenlik elemanlarından biri olan çarpışma kutuları, kaza anında ortaya çıkan çarpışma enerjisini sönümleyerek güvenliği sağlamaktadır. Son zamanlarda kullanım alanları giderek artan polimer malzemeler, otomobillerde de hafifliği ve özellikle de yakıt tasarrufu konusunda sağladığı üstün özelliklerle sıklıkla kullanılmaya başlanmıştır. Bu çalışmada, mühendislik polimerlerinden biri olan takviyesiz polyamid PA66 ve %35 oranında cam elyaf takviyeli PA66-GF35 malzemesi ile hazırlanan kübik yapıya sahip çarpışma kutuları deneysel olarak incelenmiştir. İncelemeler sonucunda takviyeli çarpışma kutusunun takviyesiz olana kıyasla daha yüksek dayanıma sahip olduğu görülmüştür. Boş çarpışma kutuları ile poliüretan köpük ve 301 paslanmaz çelik sac takviyesi yapılmış çarpışma kutularının, mekanik performansını karşılaştırmak amacıyla düşürme testleri yapılmıştır. Yapılan testler sonucunda cam elyaf takviyeli çarpışma kutusunun takviyesiz olana göre daha fazla enerji sönümlediği görülmüştür. Poliüretan köpük takviyesinin cam elyaf takviyeli çarpışma kutularında pek etkisi olmadığı, takviyesiz kutuda ise deformasyon davranışı ve enerji emilimi yönünden avantajlar sağladığı sonucuna varılmıştır.
Poli(N-metilpirol)'ün sodyum dodesilsülfat varlığında paslanmaz çelik yüzeyinde elektrokimyasal sentezi ve korozyon koruma performansının incelenmesi
Bu çalışmada, sodyum dodesilsülfat (SDS) içeren oksalik asit çözeltisinde potansiyodinamik yöntemle poli(N-metilpirol)-dodesilsülfat (PNMPy-DS) kaplama AISI 304 paslanmaz çelik elektrot yüzeyinde elektrokimyasal olarak hazırlandı. Bu amaçla, ilk olarak AISI 304 paslanmaz çelik elektrot 0,3 mol L−1 oksalik asit çözeltisinde pasivize edildi ve daha sonra bu çözeltiye N-metilpirol ve SDS ilave edilerek bu yüzey üzerinde dönüşümlü voltametri yöntemiyle polimer kaplama sentezlendi. PNMPy-DS filmlerinin korozyona karşı koruma davranışlarını etkileyen; üst potansiyel (0,8 V; 0,9 V; 1,0 V), tarama hızı (10 mV s−1, 25 mV s−1, 50 mV s−1, 100 mV s−1) ve döngü sayısı (5, 10, 20, 50) parametreleri araştırıldı ve optimum sentez koşulları belirlendi. PNMPy-DS kaplama dönüşümlü voltametri, FT-IR spektroskopi ve SEM yöntemleri ile karakterize edildi. Polimer kaplı çeliğin korozyon koruma davranışı 0,5 mol L−1 HCl çözeltisinde potansiyodinamik polarizasyon ve EIS yöntemleri ile araştırıldı. Ayrıca, polimer kaplamanın korozyon koruma davranışı üzerine pasivasyon işleminin ve SDS ilavesinin etkisi de incelendi. En iyi korozyon koruma davranışı, pasivize edilmiş ve SDS varlığında hazırlanan polimer kaplama ile elde edildi. Sonuçlar; elektrostatik olarak korozif klorür iyonları iten ve onların metal yüzeyine geçişini geciktiren, polimer yapısındaki negatif yüklü dodesilsülfat dopantı sayesinde PNMPy-DS kaplamanın korozyona karşı paslanmaz çelik için etkin koruma sağladığını gösterdi.
Paslanmaz çelik konstrüksiyonlarda oluşan distorsyonların etüdü
Günümüzde pek çok alanda kullanılan paslanmaz çeliklerin kaynağında karşılaşılan en büyük sorun distorsyonlardır. Paslanmaz çelikler yüksek ısıl genleşme katsayısına sahiptirler. Kaynaklı birleştirmelerde ortaya çıkan bölgesel sıcaklık artışları malzemede distorsyon adı verilen çarpılmalara neden olur. Bu çarpılmalar kaynak sırasında ortadan kaldırılamazsa, kaynak sonrasında büyük zaman kayıplarına ve işçilik maliyetlerinin artmasına neden olmaktadır. Bu çalışmada, paslanmaz çeliklerin tanımından ve özelliklerinden bahsedilmiş, paslanmaz çeliklerde kullanılan kaynak yöntemleri incelenmiş ve kaynak sırasında oluşan distorsyonları azaltma yöntemleri araştırılmıştır. Paslanmaz çelik levhalar, farklı ağız açıları ve farklı parametrelerle kaynak edilerek, meydana gelen distorsyonlar incelenmiştir. Kaynak işlemi sırasında seçilen parametrelerin uygun olması çarpılmaları azaltacaktır. Ayrıca, geçici ısıl gerilmelendirme yöntemi ve çift taraflı kaynak uygulamaları ile çarpılmalar en aza indirilebilir ve hatta ortadan kaldırılabilir. Bu da maliyet ve zaman açısından büyük faydalar elde edilmesini sağlayacaktır. Anahtar kelimeler: Paslanmaz çelik, kaynak, kaynak yöntemleri, distorsyon.
304 kalite paslanmaz çelik ve galvaniz sacların biçimlendirme kabiliyetlerinin çeşitli yönleri ile incelenerek karşılaştırılması
Paslanmaz çelik ve galvaniz saclar, birçok sanayi dalında geniş bir kullanım alanına sahiptir. Özellikle beyaz eşya ve otomotiv endüstrisi başta olmak üzere bu malzemelerin tercih edilmesinin başlıca nedeni optimuma yakın bir şekillendirilebilirlik, dayanım ve yüzey kalitesi kombinasyonu sağlamasıdır. Şekillendirme işlemi sırasında sacda meydana gelen yırtılma veya bölgesel boyunlanma gibi nedenlerle oluşan ıskartalar, imalatın sürekliliğini, ekonomikliğini ve kalitesini olumsuz yönde etkilemektedir.Sac malzemelerin kalite sınıfları, gerek kimyasal birleşim gerekse üretim proseslerindeki farklılıklar nedeni ile metalurjik ve mekanik özellikler bakımından belirgin değişimler göstermekte ve bu değişimler pres altında şekillendirilebilirliği ve ürün kalitesini önemli ölçüde etkilemektedir.Paslanmaz çelik ve galvaniz sacların büyük çoğunluğu soğuk şekillendirme ile pekleşir ve dayanımın artması sayesinde tasarımlarda malzeme kalınlıkları azaltılarak parça ağırlığı ve fiyatta önemli düşüşler sağlanabilir.Bu çalışmada ilk olarak paslanmaz çelik ve galvaniz sacların genel özellikleri incelenmiş ve çeşitli standartlara göre ele alınmıştır. Bununla birlikte çeşitli sac şekillendirme yöntemlerinin esaslarına değinilmiştir. Sac malzemelerin şekillendirme işlemlerindeki davranışını tahmin etmek ve özelliklerinin işlemlerdeki etkisini belirleyebilmek için şekillendirilebilirlik teorilerine temel oluşturan bazı mekanik ve metalurjik kavramlar incelenmiştir. Sacların şekillendirilebilirlik özelliğini değerlendirmeye yönelik olan bazı deney yöntemleri incelenmiş ve mekanik özelliklerin çelik sac şekillendirilebilirliğine etkisi anlatılmıştır.Son bölümde, 304 paslanmaz çelik ve DX51 galvaniz saclar için, haddeleme yönü ile değişik açılarda uygulanan çekme deneyleri ile, malzemenin mekanik özellikleri ve bunların gerinim hızı ile göstermiş olduğu değişim belirlenmiştir. Farklı hız değerleri altında kuru ve yağlamalı olarak uygulanan Erichsen çökertme deneylerinde, çökertme değerlerinin ve maksimum çökertme kuvvetinin değişimi belirlenmiştir. Benzer şartlarda gerçekleştirilen derin çekme deneylerinde de, sınır derin çekme oranının ve maksimum derin çekme kuvvetinin değişimi belirlenmiştir.
Desenli cam kalıbı imalatı
Seramik kalıba döküm temiz yüzeyli ince ayrıntılı, hassas dökümle üretilemeyecek kadar büyük metal parçaların dökümünde kullanılmaktadır. Bu çalışmada seramik kalıba döküm ile desenli cam kalıblannınm yapımı incelenmiştir. Seramik kalıplama ince detaylı, çok temiz yüzeyli ve yüksek derecede boyutsal tamlığa sahip dökümler üretilebilir, ve tüm bu özellikler desenli cam kalıpların yapımı için anahtar faktörlerdir. Seramik kalıplama sadece boyutsal hoşgörülerin ve yüzey temizliğinin önemli olduğu durumlarda değil, dökülen parçaların sağlamlığı ve metal olmayan kalıntılar içermediği için tercih edilir. Mevcut araştırma desenli cam kalıpların metal dökümlerinin üretimi için kullanılan seramik kalıpların yapımı ile ilgili metodlan anlatmaktadır. Bu çalışma içerisinde, araştırmalar desenli cam kalıpların yapımı için bağlayıcı bileşimi, bağlayıcı pelteleşme koşullan, seramik kalıpların sinterleme zamanlan ve döküm işlemleri üzerine yapılmıştır.Anahtar Kelimeler: Seramik kalıp, Desenli cam kalıbı, Shaw, Paslanmaz çelik dökümü.
Gemi yapımında, paslanmaz çelik malzeme kombinezonlarının birleştirilmesinde kaynak yöntemi, işlem sıraları ve parametrelerin seçimi
ÖZET Kimyasal tankerlerde kullanılması kaçınılmaz olan paslanmaz çelikler, elektriği çok iyi iletmelerine karşın ısıyı hiç iyi iletmediklerinden dolayı kaynak edilmelerinde birtakım zorluklar doğururlar. İnşaasında paslanmaz çelik malzeme kullanılması söz konusu olan gemilerde, paslanmaz çelik ile gemi inşaa çeliği gibi iki farklı malzemenin birbiriyle kaynağı söz konusu olmaktadır. Bu durumda gemilerde paslanmaz çelik kullanılacak yerlerdeki kaynak noktalarında uygulanacak kaynak yönteminin hem ekonomik olması, hem de sağlıklı sonuç alınması bakımından doğru seçilmesi gerekmektedir. Gemilerin bloklar halinde inşaası sırasında karşılaşılan kaynak noktaları tesbit edilmiş, bu noktalara uygulanması en doğru kaynak yöntemi seçilmiş ve seçilen yöntemin uygulanması suretiyle deneyler yapılmıştır. Deney malzemeleri olarak 6 ve 10 mm et kalınlığında AISI 304 paslanmaz çelik, gemi inşaa çeliği olarak 10 mm et kalınlığında A516 Gr70 ve karbon çeliği boru olarak da 6 mm et kalınlığında Al 06 GrB seçilmiştir. Deneylerde tozaltı, gazaltı, elektrod ve TIG kaynak yöntemleri uygulanmış ve bu kaynak dikişlerinin mekanik testleri yapılmıştır. Deney sonuçları raporlar halinde verilmiştir. Elde edilen sonuçlar neticesinde geminin belirlenen kaynak noktalarına uygulanacak en ekonomik ve en uygun yöntem saptanmıştır. Anahtar kelimeler : Gemi inşaa, kimyasal tanker, paslanmaz çelikler, kaynak
Paslanmaz çelik bağlantı elemanının simülasyon destekli soğuk dövme proses tasarımı ve geliştirilmesi
"Soğuk Dövme" yada "Plastik Şekil Verme" hammaddenin istenen şekil verilmiş bir yapı (kalıp) içerisine pimler vasıtası ile baskı kuvveti uygulanarak, şekil verilmiş yapının formunda oluşmasını sağlayan soğuk şekillendirme şeklidir. Bir başka deyişle, metal malzemelerin oda sıcaklığında plastik şekil alabilme özelliğinden faydalanan dövme türüdür. Paslanmaz çelik hammadde ile plastik deformasyon gerçekleştirilmesi ve günümüzdeki en güncel sayısal teknolojiler kullanılarak yeni ürün geliştirmek için simülasyon ile tasarım yapılmıştır. Gerçek üretim yapılmadan, gerekli operasyon ve kalıp tasarımları simülasyon uygulamasında çalıştırılıp gerekli görüldüğü taktirde revizyonlar yapılarak üretim ve kalıp maliyetlerinde iyileştirmeler sağlanmaktadır. Bu tez projesinde; Bolt Bağlantı Elemanları San. Tic. A.Ş. işbirliği ile birlikte, plastik şekil verme yöntemlerinden biri olan soğuk dövme yöntemi kullanılarak Paslanmaz Çeliğin soğuk deformasyon (plastik şekil verme) özelliklerinin incelenmesi, üretim prosesi geliştirilmesi ve bağlantı elemanı için simülasyon destekli kalıp tasarımı gerçekleştirilmiştir. Ürün ve kalıp tasarımları sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak analiz edilmiştir. Ürün geometrisinin, kalıp tasarımına bağlı olarak doğruluğunun deneme üretimleri yerine bilgisayar ortamında yapılıp gerekli görüldüğü taktirde revizyona gidilmesi kalıp maliyetlerinde ve iş planında önemli avantajlar sağlamaktadır.
Traktörlerde üç nokta askı düzenine ait alt kol elemanının tasarımı ve yorulma analizi
Bu çalışmada, bir traktörde bulunan üç nokta askı düzeninin bir elemanı olan alt kaldırma kolunun tasarımı ve 55Cr3 ile 42CrMo4 çelikleri ele alınarak farklı konumlarda etkisi altında olduğu kuvvetler ile bunlara bağlı oluşan statik gerilme ve yorulma analizlerinin gerçekleştirilmesi amaçlanmıştır. Alt kaldırma kolunun tasarımı Solidworks programı ile gerçekleştirilmiştir. Analiz işlemeleri için Ansy Workbench yazılımı kullanılmıştır. Analizler için sisteme etki eden kuvvetler, alt kaldırma koluna ait maksimum yük kaldırma durumu, alt konum durumu, yatay konum durumu, üst konum durumu ve çeki durumu olacak şekilde ele alınmıştır. Ansys Workbench yazılımında malzemelerin özellikleri ve sınır şartları tanımlanmıştır. Buna göre, statik gerilme analizi çözüm bilgisi olarak toplam deformasyon asal gerilme ve elastik asal birim şekil değişim seçilmiştir. Ayrıca yorulma analizinde çözüm bilgisi olarak, x ve y eksenlerinde oluşan toplam deformasyonlar, yorulma ömrü, güvenlik faktörü seçilmiştir. Öncelikli olarak, maksimum yük kaldırma, alt konum, yatay konum, üst konum ve çeki olmak üzere farklı durumlarda statik gerilme analizleri yapılmıştır. Statik gerilme analizlerinin ardından yorulma analizleri gerçekleştirilmiştir. Analizler sonucunda, toplam deformasyon, asal gerilme, elastik asal birim şekil değişim gradyanları ile yorulma ömürleri, güvenlik faktörleri farklı her konum için belirlenmiştir. Buna göre; en yüksek asal gerilme maksimum yük kaldırma durumunda, en düşük asal gerilme ise çeki durumunda oluşmaktadır. Malzemelerdeki akma dayanımlarının farklılığından dolayı, aynı konumda elde edilen gerilmeler yaklaşık değerde olsa da malzemelerin sağladığı emniyet katsayıları farklıdır. Yorulma ömrü her iki malzeme içinde 10 6 çevrim olarak elde edilmiştir. Minumum güvenlik faktörü 55Cr3 çelik için 3,41; 42CrMo4 çelik için 2 olarak belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: 55Cr3, 42CrMo4, asal gerilme, toplam deformasyon
Malzeme bileşimi ve boyutunun direnç kaynağı kalitesine etkisinin incelenmesi
Bu çalışmada, AISI1008 ve AISI304 malzemeler elektrik nokta direnç kaynağı yöntem,i ile birleştirilmişlerdir. Seçilen malzemeler, beyaz eşya sanayinde sıklıkla kullanılan malzemelerdir. Kaynak işlemlerinde, kaynak zamanı ve elektrot kuvveti sabit seçilip kaynak akımı ise değiştirilmiştir. Farklı yapıda ve farklı boyuttaki malzemelerden, kaynak akımı değiştirilerek numuneler elde edilmiştir. Kaynaklı numunelere çekme ve sertlik deneyleri uygulanarak içyapıları incelenmiştir.
Paslanmaz millerin farklı akım türleriyle bor tozu kaplanmasının mekanik özelliklere etkisi
Bor mineralleri metalürji sanayinden otomotiv sektörüne, kompozit malzeme üretiminden nükleer sanayiye kadar birçok alanda kullanılmaktadır. Özellikle metalürji alanında malzemelerin mekanik özelliklerini iyileştirmek amaçlı kullanılmaktadır. Metalik malzemelerin yüzeylerinde kaplama malzemesi olarak kullanılması sıklıkla karşılaşılan durumlardandır. Yüzey kaplama malzemesi olarak bor yüzeye fırın içeresinde borlama ısıl işlemi ile kaplanabildiği gibi kaynaklı birleştirmelerde ilave malzeme olarak da kaplanabilmektedir. Kaynaklı yöntemlerde, TİG, MİG-MAG, Plazma transfer ark kaynak ve lazer kaynak yöntemleri örnek olarak verilebilir. Bu çalışmada AISI 304 paslanmaz çelik mil malzeme üzerine Bor Karbür ve Bor Oksit tozu 3 farklı akım değerlerinde kaplanmıştır. Sinerjik pulse MİG kaynak yöntemi ile 60 mm uzunluğunda, 8 mm çapında paslanmaz çelik millerine 2 mm derinliğinde ve 7 mm çapında boşluklar açılmıştır. Tepe noktalarına açılan bu boşluklara bu tozlar eklenerek kaynaklı işlem gerçekleştirilmiştir. Açılan boşluklardan tozların uçmasını önlemek amacıyla tozlar saf alkolle macun kıvamına getirilip sürülmüştür. Tozlar ilave edildikten sonra mil üstlerine normal, tek ve double pulse olmak üzere kaynak işlemi gerçekleştirilmiştir. Kaynak işlemi sonucunda optik mikroskopla görüntüler çekilmiştir. Numunelere optik inceleme sonrasında mikro sertlik ölçümü işlemi uygulanmıştır. Kaplama ara yüzü incelemeleri neticesinde, kaynak dikişi ile paslanmaz mil malzemenin metalürjik olarak bağlandığı ve kaynak dikişinde dentritik yapılar olduğu görülmüştür. Kaynak dikişi mikro sertlikleri incelendiğinde double pulse akım ile yapılan kaplamanın, normal akım ve pulse akım ile yapılanlara göre daha sert olduğu tespit edilmiştir.
Kriyojenik işlemin AISI 431 paslanmaz çeliğinin mekanik özellikleri üzerine etkilerinin araştırılması
Bu çalışmada, AISI 431 martenzitik paslanmaz çeliğinin mekanik ve mikroyapısal özellikleri üzerine sığ ve derin kriyojenik işlemin etkileri araştırılmıştır.Çelik numuneler öncelikle 980 °C'de 30 dakika bekletildikten sonra yağda soğutulmuş ve ardından 650 °C'de 2 saattemperlenmiştir. Bu işlemin ardından çelik numuneler üzerine -80 °C'de 12 saat (SKİ12T) ve 24 saat (SKİ24T) süre ile sığ kriyojenik işlem, -180 °C'de 6 saat (DKİ6T), 12 saat (DKİ12T), 18 saat (DKİ18T), 24 saat (DKİ24T) ve 36 saat (DKİ36T) süre ile derin kriyojenik işlem uygulanmıştır.Geleneksek sertleştirme ısıl işlemi uygulanmış numuneye kıyasla 200 °C'detemperlenmiş numunenin sertlik, çekme, akma ve aşınma direncinin sırasıyla yaklaşık %3,89, %1,44, %6,95 ve %62 oranlarda arttığı gözlenmiştir. 300 °C'detemperlenmiş numunelerin işlemsiz numuneye göre sertlik, çekme, akma ve aşınma direncinin sırasıyla yaklaşık %3,52, %1,18, %7,03 ve %56 oranlarda arttığı görülmüştür. 200 °C'de temperlenmiş numunelerin genel olarak daha iyi mekanik özellikler sergilediği tespit edilmiştir. Diğer kriyojenik işlem uygulanmış tüm numunelere 200 °C'de 2 saat süre ile temperleme işlemi uygulanmıştır. Yapılan testler sonucunda, farklı bekletme sürelerinde kriyojenik işlem uygulanmış numunelerde işlemsiz numuneye göre sertlik, çekme, akma ve aşınma direncinde artış olduğu ve bu artışların her iki kriyojenik işlem türünde de bekletme sürelerinin artmasıyla doğru orantılı olduğu görülmüştür. İşlemsiz numuneye kıyasla SKİ24T numunenin sertlik, çekme, akma ve aşınma direnci sırasıyla yaklaşık %5,37, %1,59, % 7,11 ve %78 oranlarda artmıştır. İşlemsiz numuneye kıyasla DKİ36T numunenin sertlik, çekme, akma ve aşınma direnci sırasıyla yaklaşık %5,87, %1,66, %8,17 ve %88 oranlarda artmıştır. Çalışma sonucunda her iki kriyojenik işlem türü ve tüm bekletme sürelerinin işlemsiz numuneye kıyasla mekanik özelliklerde artış sağladığı görülmekle beraber derin kriyojenik işlemin daha üstün mekanik özellikler sağladığı tespit edilmiştir.Mikroyapısal incelemelerde, tüm numuneler için kalıntı östenitli bir çıta tipi martenzit yapı oluştuğu görülmüştür. Bununla birlikte kriyojenik işlem uygulanmış numunelerdeki martenzitik çıtalar işlemsiz numuneye kıyasla daha küçüktür. En yüksek mekanik özellikler 36 saat süre ile uygulanan derin kriyojenik işlem ile elde edilmiştir. Çalışmada kriyojenik işlemin AISI 431 martenzitik paslanmaz çeliğin diğer mekanik özelliklerinde (sertlik, çekme ve akma) artış sağlamakla birlikte özellikle aşınma direncinde belirgin bir artış sağladığı görülmüştür. Anahtar sözcükler:AISI 431 martenzitik paslanmaz çeliği, Derin kriyojenik işlem, Mekanik özellikler, Mikroyapı, Sığ kriyojenik işlem
DP ve paslanmaz çeliklerin farklı akım türlerinde nokta mig/mag kaynağının mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi
DP800 ve AISI304/430 çelikleri başta otomotiv endüstrisi olmak üzere korozyon direnci ve kullanım alanına göre sertlik ağırlık dengesinin uygun olması sebebiyle geniş kullanım alanına sahiptir. Bu çalışmamızda DP800 malzemesi 30x100mm olarak kesilmiştir. Önceden belirlenmiş ve işaretlenmiş noktaya Ø7'lik delik açılmıştır. Burada yapılan literatür taramaları ve yapılan ön çalışmalar sonucunda delik çapının Ø7 olarak seçilmesine karar verilmiştir. AISI304/430 parçalarında 30x100mm ölçülerinde kesilmiştir ve herhangi bir işlem uygulanmamıştır. DP800 malzemesi ile ASIS 304/430 parçaları DP800 malzemesi üst kısımda olacak şekilde sabitlenerek normal, pulse, double pulse yöntemleri kullanılarak farklı akım ve tel besleme hızlarında MİG yöntemiyle kaynaklama işlemi gerçekleştirilmiştir. Bu işlem sonucunda numuneler kaynak dikişlerinden kesilmişlerdir. Kesme işleminden sonra bakalitleme ve mikroyapı inceleme için hazır hale getirilmiştir. Mikroyapı inceleme için hazır hale getirilen numuneler mikroyapı görüntüleme, SEM görüntüleme, XRD analizi, EBSD analizi ve mikro sertlik testi uygulanmıştır. Kalan numuneler üzerinde çekme testi yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar görseller ve bilimsel veriler kullanılarak tezin içeriğinde açıklanmıştır.
AISI 329 paslanmaz çeliğin frezelenmesinde CuO ve grafit katkılı nanoakışkan yağlayıcıların işleme performansı üzerindeki etkileri
Bu tez çalışmasında AISI 329 paslanmaz çeliği minimum miktarda yağlama (MMY) ve nanopartikül katkılı MMY (NanoMMY) koşulları altında frezelenmiştir. Bu kapsamda nanopartikül olarak bakır oksit (CuO) ve grafit (Grpt) tercih edilmiştir. Ayrıca nanopartikül karışımlar bitkisel esaslı yağın içerisine hacimce %0,6 oranında eklenerek hazırlanmıştır. Çalışma iki aşamalı olarak ele alınmıştır. İlk aşamada CuO nanoakışkan karışımlara aynı oranlarda üç farklı yüzey aktif maddesi (cetil trimetil amonyum bromid-CTAB, poli vinil polipirolidon-PVP ve sodyum dodesil sülfat- SDS) eklenerek Taguchi L9 deney setine göre bir dizi deney gerçekleştirilmiştir. Elde edilen yüzey pürüzlülük (Ra), kesme sıcaklığı (T) ve kesici takım aşınması sonuçlarına göre tespit edilen PVP yüzey aktif maddesi çalışmanın ikinci aşamasında kullanılmıştır. Çalışmanın ikinci aşamasında ise PVP yüzey aktif maddesi eklenen farklı karışım oranlarındaki CuO ve grafit nanoakışkanlarının işlenebilirlik performans testleri gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda kesme koşulu (CuO, Grpt, CuO+Grpt), karışım oranı (1:1, 1:2, 2:1, 1:3 ve 3:1) ve kesme hızı (120, 160 ve 200 m/dak) deneylerde girdi parametreleri olarak kullanılmıştır. Çalışmada ilerleme (0,1 mm/dev) ve kesme derinliği (0,5 mm) sabit tutulmuştur. Girdi faktörlerine ait etki düzeylerinin belirlenmesinde varyans analizi (ANOVA) kullanılmıştır. Tez çalışmasından elde edilen sonuçlara göre; nanoakışkan hazırlamada en etkili tribolojik performansı PVP yüzey aktif maddesi göstermiştir. Ayrıca CuO/Grpt+PVP (1:3) hibrid nanoakışkanı, kuru koşula göre yüzey pürüzlülüğünü ve kesme sıcaklığını sırasıyla %48,97 ve %56,57 oranında azalttığı görülmüştür.
Östenitik paslanmaz çelik sacların kare kap derin çekilmesinde kalıp geometrisi ve işlem parametrelerinin şekillendirilebilirliliğe etkisinin araştırılması
Bu çalışmada endüstride özellikle havacılık ve otomotiv sektöründe sıklıkla kullanılan östenitik paslanmaz çelik malzemelerin kare kap olarak derin çekme işleminde etkiyen parametrelerin şekillendirilebilirliliğe olan etkileri araştırılmıştır. Kare kesitli kapların derin çekme işleminde ilkel parçanın işlenmesi sonrasında kapların yüzeylerinde yırtılmaya ve cidar bölgesinde incelmeye sıklıkla karşılaşılmaktadır. Derin çekme işleminde baskı plakası kuvveti, baskı plakası boşluğu, yağlama, çekme kuvveti, matris-baskı plakası açısı, çekme hızı, matris-zımba radyüsleri gibi şekillendirilebilirliliğe büyük etkileri olan parametreler bulunmaktadır. Bu parametrelerin içerisinden matris-baskı plakası açısı 0⁰ , 5⁰ , 10⁰ ve 15⁰ olmak üzere 4 farklı açı değeri kullanılmıştır. Matris-zımba radyüsü 4 mm, 6 mm ve 8 mm olmak üzere 3 farklı radyüs değeri ve baskı plakası kuvveti5500 N, 7950 N, 10400 N olmak üzere 3 farklı değerlerde kullanılarak şekillendirilebilirliğe olan etkisi araştırılmıştır. Kare kesitli kapların şekillendirilmesi sırasında kap üzerinde oluşan deformasyonların etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Aynı zamanda bu parametreler sonlu elemanlar metodu ile analiz edilip deneylerde elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Yapılan deneysel ve sayısal çalışmalar sonucunda kullanılan parametrelerin şekillendirilebilirliğe olumlu etkileri olmuştur. Parametre değerlerinin artması ile numunelerde deformasyonlar azalmıştır. Bütün deneysel çalışmalar sonucunda şekillendirilebilirliğe etki eden ideal parametreler; matris-baskı plakası açısı için 15⁰, matris-zımba radyüsü için 8 mm ve baskı plakası kuvveti için 10400 N olduğu tespit edilmiştir.
Farklı seramik parçacıkların AISI 304 östenitik paslanmaz çelik üzerine elektrokimyasal yöntem ile kaplanabilirliğinin araştırılması
Elektrokimyasal kaplama işlem kolaylığı, basitliği, ucuz olması, her parçaya uygulanabilir olması ve etkili bir yöntem olması nedeniyle adından sıklıkla bahsettirir. Elektrokimya kullanılarak yapılan kompozit kaplamalar ise günümüzde yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle karbür tozlarının malzemelerin sertliğini arttırdığını ve malzemelerin yüzey özelliklerini iyileştirildiği bilinmektedir. Bu çalışmada farklı oranlarda hazırlanmış olan karbür tozlarından B4C,SiC ve ZrC tozlarının saf nikel ile birlikte oluşturulan çözeltileri kullanılmıştır. B4C yüksek sertliği, mekanik, tribolojik, elektronik, optik özelliklerinin yanı sıra yüksek nötron absorblama özelliği ile de dikkat çeken bir malzemedir. Düşük yoğunluğu, yüksek Young modülü, çok yüksek termal ve kimyasal kararlılığı vb. özellikleri olan B4C, elmas ve c-BN'den sonra bilinen en sert malzemedir. Bu özellikleriyle B4C ince filmler, kesici takımların, fren balatalarının, sabit disklerin ve çeşitli makine parçalarının kaplanması gibi mekanik, tribolojik uygulamalarda kullanılır. SiC, yalnızca elmas, kübik bor nitrür ve bor karbür ile aşılan olağanüstü sertliğe sahip seramik bir malzemedir. Malzeme aşınmaya karşı dirençli ve tüm alkalilere ve asitlere kimyasal olarak inert ve aynı zamanda yüksek ısıya dayanıklıdır. Bu özellikler SiC tozunu aşırı çalışma koşullarında kullanılmak üzere üstün bir aşındırıcı ve seramik malzeme yapar. ZrC ise yüksek sertliğe, yüksek termal iletkenliğe, iyi oksidasyon direncine ve tokluğa sahiptir. Tekstil endüstrisinde naylon, elyaf ve sert alaşımlı termostat tekstil yapımında kullanılır. Polimer nanokompozitler, seramik ve metal matris gibi kompozit malzemelerde de kullanılır. Bu çalışmada seramik tozlar arasında sertliği en iyi olan bu üç farklı seramik tozunun AISI 304 paslanmaz çeliği üzerine kaplanması yapılmıştır. Elde edilen bu veriler ışığında makine kimya endüstrisinde nikel kaplı malzemelerin kullanım sıklığını göz önüne alarak bu malzemelerin tribolojik ve korozyon özelliklerinin iyileştirilmesi için farklı Derin ötektik çözücü kompozisyonları geliştirilerek elektrokimyasal kaplama yöntemi ile AISI 304 çeliği üzerin kompozit kaplamalar geliştirilmiştir. Aslında AISI 304 kendi başına korozyon dayanımı açısından üstün özelliklere sahiptir ancak elektrokimyasal kaplanması genellikle asidik çözeltiler üzerinde gerçekleştirilebilmekedir ve sertliği uygulama alanlarına göre arttırılması için farklı kompozit kaplamalar gerektirmektedir. AISI 304 çeliğinin elektrokimyasal kaplama zorluğu göz önüne alındığında bu yüzey üzerinde elde edilebilecek kaplamalar yumuşak çelik gibi birçok farklı yüzeye uygulanabilecektir. Genel amaç olarak yeşil çözeltiler içinde kompozit nikel kaplamaların elektrokimyasal kaplama yöntemi ile gerçekleştirilmesi amaçlanmış olup konunun derinlemesine analizi tez boyunca farklı başlıklar altında tartışılmıştır.
TM yöntemiyle üretilmiş alüminyum esaslı SiCp takviyeli kompozit ile 304 paslanmaz çeliğin sürtünme kaynağıyla birleştirilebilirliğinin araştırılması
Kompozit malzemeler, şekil ve kimyasal bileşimleri farklı ve birbiri içerisinde pratik olarak çözünemeyen iki veya daha fazla sayıda makro bileşenin kombinasyonundan oluşan malzemeler şeklinde tanımlanabilir. MMK malzemeler, karıştırma, mekanik alaşımlama, döküm, infiltrasyon, vb. birçok yöntemle üretilebilmektedir. Her ne kadar döküm yöntemi ucuz olması sebebiyle tercih edilse de, bu yöntemde takviye elemanlarının matris içerisinde homojen dağıtılması zordur. Fakat bir katı hal işlem tekniği olan toz metalurjisi tekniklerinden karıştırma ve mekanik alaşımlama yöntemlerinde bu problemlerin ortadan kaldırılması mümkün olmaktadır.Pek çok sahada geniş bir uygulama alanına sahip ve farklı üretim metotları ile üretilen MMK' lerin birleştirilmesinde güvenle kullanılacak birleştirme tekniklerinin belirlenmesi gereği ortaya çıkmıştır. Ayrıca, farklı özelliklere sahip malzemelerin geleneksel ergitme kaynak yöntemleri ile birleştirilmesinde çeşitli problemlerle karşılaşılmakta ve bilhassa kompozit malzemelerin diğer metallerle birleştirilmesini neredeyse imkânsız kılmaktadır. Bu malzemelerin ergitme kaynak yöntemleri ile birleştirilmesinde ortaya çıkan olumsuzlukları minimize etmek için, birleştirilecek parçaların şekil ve boyutları uygun ise ergitme olayının olmaması, çok daha az kaynak hatası içermesi ve kaynak sonrası daha az iç gerilmeler oluşturması nedeni ile katı hal kaynak tekniklerinden biri olan sürtünme kaynak yöntemi büyük avantaj sağlamaktadır.Bu çalışmada, Al matrisli SiCp takviyeli ve Cu ilaveli metal matrisli kompozit toz metalurjisi yöntemiyle üretilmiştir. Üretilen bu malzeme sürtünme kaynak yöntemiyle farklı özelliklere sahip AISI 304 östenitik paslanmaz çelikle birleştirilmiştir. Kaynaklı birleştirmelerde; devir sayısı, sürtünme basıncı, sürtünme süresi, yığma basıncı ve yığma süresi gibi parametreler, belirli aralıklarda değiştirilerek, farklı mekanik ve mikroyapı özelliklerine sahip birleştirmeler elde edilmiştir. Yapılan incelemeler sonucunda, üretim ve işlem parametrelerinin birleşme kalitesi üzerinde önemli rol oynadığı ve östenitik paslanmaz çelik ile Al matrisli MMK' lerin sürtünme kaynak yöntemi ile birleştirilmesinde, takviye elemanı olarak kullanılan SiCp partikül boyutu ve hacim oranının bağlantı mukavemeti üzerine olan etkisi tespit edilmiştir. Bu doğrultuda, uygun devir sayısı, sürtünme basıncı ve sürtünme süreleri kullanılarak kaynak kalitesini artırmak mümkün olabilmektedir.Bu çalışmanın ilk bölümünde konuya giriş yapılmış, ikinci bölümde konunun literatürdeki yeri hakkında bilgi verilmiştir. Üçüncü bölümde kompozit malzemeler, üretim yöntemleri ve birleştirme yöntemlerinden bahsedilmiştir. Dördüncü bölümde deneysel çalışmalar, beşinci bölümde deney sonuçları sunulmuştur. Altıncı ve son bölümde genel sonuçlar verilmiştir.