97
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Toz metalurjisi yöntemiyle üretilen segmentlerin mikroyapı, mekanik özellik ve aşınma davranışlarına alaşım elementlerinin etkisi
Bu çalışmada, doğal taş kesme işleminde kullanılmak üzere içerisine elmas ve/veya metal ilave edilen soketler, toz metalurjisi yöntemiyle sıcak preste üretildi. Matris olarak seçilen 85-15 CuSn bronz tozu içerisine 30/40 ve 40/50 US mesh tane boyutuna sahip elmas ve cBN tanecikleri, önceden belirlenen oranlarda (30 konsantrasyon) ilave edildi. Araştırma kapsamında kullanılan tüm soketlerin üretimi, 35 MPa basınç altında 600, 650 ve 700 °C sinterleme sıcaklığında, 3 dakika süre ile sinterlendi. Üretilen her bir soket türü, 300 mm. çapındaki çelik testere gövdelerine ayrı, ayrı lehim kaynağı ile kaynatılarak kesme performansları ölçüldü. Kesme iĢleminde 30x150x1500 mm boyutunda Ankara-Andezit taĢı kullanıldı. Kesme iĢlemi sonrası soketlerdeki aĢınma miktarı, 500 mm. lik 0.01 mm hassasiyetli digital kumpas ile ölçüldü. Her bir soket türünün mikro yapısı ve kimyasal bileĢimi, taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ıĢın difraktogramı (XRD) ve X ıĢını enerji dağılım spektrometresinden (EDS) faydalanılarak incelendi. Yapılan deneyler sonucunda, üretilen elmaslı kesici takımların eğilme mukavemetinin cBN katkılı kesici takımlara göre yaklaĢık % 30 daha düĢük olduğu ve kesme performansının ise iki buçuk kat daha fazla olduğu tespit edilmiĢtir. Her iki kesici takımın aĢınma yüzeyinden alınan SEM fotoğraflarından kesici takımın etkili kesme yaptığını gösteren mikro-sabanlama ve matris kuyruğunun oluĢtuğu görülmüĢtür. Ayrıca aĢınma yüzey fotoğraflarından cBN taneciklerinin kesme sırasında elmas taneciklerine göre daha fazla aĢındığı tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Elmaslı soket,, sıcak pres, toz metalürjisi, sinterleme
AZ31 magnezyum alaşımının sürtünme karıştırma nokta kaynak yöntemi ile birleştirilebilirliğinin araştırılması
Son zamanlarda, otomobil endüstrisi, sadece benzin tüketimini azaltmakla kalmayıp aynı zamanda yapısal bileşenler için hafif malzemeler araştırmasına olan ilgiyi arttırmıştır. Magnezyum alaşımları, araştırmacıların ve otomobil tasarımcılarının dikkatini çeken düşük yoğunluk, daha yüksek özgül mukavemet ve daha iyi işlenebilirlik özelliklerine sahiptir ve gelişmiş ülkeler, otomobil gibi taşıma uygulamalarında magnezyum alaşımlarına büyük önem vermektedir. AZ31 yoğunluğu 1.78 g/cm3 olan, alüminyum, magnezyum, mangan ve çinko içeren bir magnezyum alaşımıdır. Organik ortamlarda dayanıklı, deniz suyuna ve asidik ortamlarda dayanıksızdır. Sürtünme karıştırma nokta kaynak metodu Sürtünme karıştırma kaynağından türetilen otomotiv, elektronik ve diğer sanayi kollarında kullanılan bir katı hal kaynak yöntemidir. Sürtünme karıştırma kaynağı yönteminde kullanılan kaynak takımı ile benzer bir takımla, dalma, karıştırma ve geri çekilme olarak belirtilen üç aşamalı son derece basit bir uygulanışı vardır. Bu çalışmanın amacı, piyasada yaygın kullanım alanına sahip AZ31 Magnezyum Alaşımının farklı kaynak parametrelerinde sürtünme karıştırma nokta kaynak yöntemiyle birleştirmektir. Birleşme sonrası arakesitte oluşan yapıların metalografik değerlendirilmesi yapılacak, çekme ve mikrosertlik ölçümü gibi testler ile mekanik davranışları belirlenecektir. Yapılan çalışmalar sonucunda en uygun kaynak parametreleri ve bu parametrelerdeki mekanik davranışlar belirlenecektir. Deneysel çalışmalarda freze tezgâhı kullanılarak farklı parametrelerde sürtünme karıştırma nokta kaynağı ile birleştirilen numunelerin kaynak ara kesitleri optik ve SEM mikroskopları ile incelenmiş ve mikrosertlik dağılımları Vickers sertlik skalasında belirlenmiştir. Sürtünme kaynağı ile birleştirilen numunelerine uygulanan çekme deneyi mekanik özelliklerini bulmak amacıyla uygulanmıştır.
T/M yöntemiyle üretilen 85/15 bronzunda pekleşme sertleşmesinin elektriksel özelliklere Co ve Ni ilavesinin etkilerinin araştırılması
Toz metalurisi, son yıllarda imalat sektöründe imalatı zor parçaların üretiminde geniş ölçüde kullanılan yöntemlerden biridir. Sıcak preslenme yöntemi ise toz metalürjisi yöntemiyle üretilen parçaların imalat kalitesini oldukça arttırmıştır. Toz metalürjisi yöntemiyle ergime dereceleri çok farklı metallerin de üretilmesi sağlanmıştır. Elektrik kontakt malzemesi olarak çok geniş kullanım alanına sahip bakır (Cu) ve alaşımlarınında toz metalürjisiyle üretim yöntemi mevcuttur. Bakır matrisli kompozitlerin içine ergime derecesi yüksek metal partikülleri ilave edilerek, üretilecek kompozitlerin mukavemet değerleri de arttırılmaktadır. Bu çalışmada, 85/15 Cu/Sn alaşımına farklı oranlarda kobalt ve nikel ilave edilerek, üretilecek kompozitte bu elementlerin meydana getirdiği mekanik etkileri incelenmiştir. Toz metalürjisi ile üretilen numuneler farklı sıcaklık ve basınç değerlerinde, sıcak presleme yöntemiyle sinterlenmiştir. Numuneler birbirleri arasında mukayeseye tabi tutularak yorumları yapılmıştır. Ayrıca kontakt malzemelerinin aç kapa işlemi sırasında oluşturduğu pekleşme etkisi ve aç kapa sırasında oluşan ark sayesinde yeniden kristalleşme ile yapıda olan elektrik iletkenlik değerleri ölçülmüştür. Numunelerin yoğunluk, mikroyapı, sertlik ve elektrik iletkenliği değerleri ölçülmüştür. Ölçülen bu değerler birbiriyle kıyaslanmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda kullanılan bütün parametrelerin iletkenlik üzerinde etkili olduğu görülmüştür.
AA 7075 alüminyum alaşımına uygulanan yapay yaşlandırma işleminin mikroyapı ve bazı mekanik özelliklere etkisi
Bu çalışmada, AA 7075 alaşımının farklı sıcaklıklarda ve farklı sürelerde uygulanan yapay yaşlandırma ısıl işleminin alaşımın, mikroyapı ve bazı mekanik özelliklere etkisi incelenmiştir. Çalışma kapsamında, AA 7075 alaşımından test numuneleri F ( fabrikada üretildiği gibi olup daha önce hiçbir ısıl işleme tabi tutulmamış) haldeki alüminyum 7075 çubuğundan 22 adet ( çap 10 mm, boy 10 mm) olacak şekilde hazırlanmıştır. Aynı çubuktan basma testi için de 11 adet ( çap 10 mm, boy 20 mm) daha hazırlanarak toplamda 33 adet numune kullanılmıştır. Sonra 480 °C sıcaklıkta 2 saat solüsyona alınıp hızla soğutulmuştur. Daha sonra bu numuneler üç farklı sıcaklıkta (100 °C, 125 °C ve 150 °C ) ve farklı sürelerde (48, 72 ve 96 saat) yaşlandırılmışlardır. Yaşlandırılan alaşımlar, taramalı elektron mikroskobu (SEM+EDS), X-ışını kırınımı (XRD), sertlik, mikrosertlik ve basma testi ölçümleri ile karakterize edilmiştir. Yapılan çalışmalar sonunda AA 7075 alaşımında yaşlandırma sonucu oluşması beklenen ikinci faz çökelti boyutları farklı yaşlandırma sıcaklıkları ve sürelerine göre değişiklik göstermiştir. XRD incelemeleri sonrasında yapı içerisinde Al, Zn, Mg elementlerine ait piklerle birlikte yaşlandırma işlemleri sonucunda oluşan MgZn2 çökeltileri görülmektedir. 7075 alüminyum alaşımına uygulanan çözeltiye alma ve yapay yaşlandırma ısıl işlemlerinde en yüksek sertlik değerinin 480 °C de 2 saat süresince çözeltiye alındıktan sonra su verme işlemi uygulanıp devamında 150 °C de 48 saat yapay yaşlandırma işlemine tabii tutulan numunede elde edildiği görülmektedir. Çözeltiye alma ve yapay yaşlandırma işlemi basma dayanımı değerine de etki etmektedir.
Bir AlSiCuNi alaşımın mekanik ve mikroyapı özelliklerine santrifüj döküm yönteminin etkileri
Santrifüj döküm endüstrideki en büyük döküm dallarından biridir. Santrifüj döküm yöntemi ile silindirler veya diskler gibi aynı eksende ve simetrik olan parçalar dökülebilmektedir. Bu yöntemde, sıvı metal, kendi ekseni etrafında yatay veya düşey olarak dönen kalıplar içerisine dökülerek şekillendirilir. Bu yöntemle içi boş olan parçalar da maçasız olarak üretilebilmektedir. Parçanın et kalınlığı, kalıp içine dökülen ergimiş metal miktarı ile ayarlanmaktadır. Yüksek merkezkaç kuvvet nedeniyle, bu parçaların dış yüzeylerinde oldukça ince taneli yapı oluşur. Ayrıca ergimiş metal içerisindeki gaz ve cüruflar merkezkaç kuvveti ile döküm parça içerisinden dış kısma doğru kolaylıkla uzaklaştırılırlar. Bu çalışmada, santrifüj döküm yolu ile farklı devirlerde elde edilen alüminyum (AlSiCuNi) alaşımı malzemelerin mekanik ve mikroyapı özelliklerine döküm devir sayılarının veya santrifüj kuvvetlerinin etkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Büyük çapta dikişsiz boru üretim yöntemlerinden birisi de santrifüj döküm yöntemidir. Bu döküm yönteminde kullanılan kalıpların dönme hızı sabit tutulmaktadır. Ancak kalıp dönme hızının, malzeme özelliklerine etkisi çok iyi bilinmemektedir. Bu tez çalışmasında, esas itibariyle değişik devirlerde veya dönme hızlarında AlSiCuNi alaşımı malzemeler üreterek bunların mekanik ve mikroyapı özellikleriyle segregasyon davranışları üzerinde durulacaktır.
Dupleks paslanmaz çeliğin FeMo/B4C ve FeMo/FeCrC ile plazma transfer ark yönteminde yüzey modifikasyonu
Bu çalışmada, AISI2205 dupleks paslanmaz çeliğinin yüzeyi farklı oranlarda karıştırılan FeMo, B4C ve FeCrC alaşım tozları ile plazma transfer ark (PTA) kaynak yöntemi ile kaplandı. Yüzey kaplama işlemi 0.15 m/dk ilerleme hızı, 130 A akım değerinde ve argon atmosferinde gerçekleştirildi. Elde edilen numunelerin kaplanmış yüzey tabakaları mikroyapıları optik mikroskop (OM), taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışını kırınımı (XRD) ve enerji dağılımlı X-ışınları (EDS) yöntemleriyle analiz edildi. Mikrosertlik ölçümleri mikrosertlik test cihazında gerçekleştirildi. Kuru kaymalı aşınma özellikleri blok-on-disk tip aşınma deney cihazı kullanılarak belirlendi. Aşınma testleri 30 N yükte ve 00 m kayma mesafesinde gerçekleştirildi. Yapılan deneylerde, toz karışım oranına göre farklı mikroyapıların oluştuğu tespit edildi. FeMo kaplanan numunenin kaplama tabakasında Cr2C3, MoNi4, CrNi ve Cr2Fe14 fazları, FeMo-B4C kaplanan numunenin kaplama tabakasına B2O3, Fe5C2, Cr6Fe18Mo5, Cr7C3, Cr23C6 ve B41,33C4,45 fazları, FeMo-FeCrC kaplanan numunede ise Ni6Mo6C ve Cr7C3 fazları tespit edildi. Kaplanmış numunelerin sertlik değerlerinin AISI2205' den daha yüksek olduğu ve en yüksek sertlik değerinin FeMo-75B4C ile kaplanan numunede 318 HV olduğu belirlendi. Kaplanmış numunelerin sertliklerinin B4C ve FeCrC oranın artmasıyla arttığı tespit edildi. Kaplanmış numunelerin aşınma dirençleri altlık malzemeden daha yüksek olduğu ve en yüksek aşınma direncine sahip numunenin FeMo-75B4C ile kaplanan numune olduğu tespit edildi.
Biyomalzeme olarak kullanılan titanyum alaşımlarının mekanik davranışları ve korozyon özellikleri üzerine ısıl işlemin etkilerinin incelenmesi
Biyomalzeme uygulamalarında kullanılan titanyum ve alaşımları, birçok mekanik özelliklerinin iyi olmasının yanı sıra korozyon direnci özelliklerinin yüksekliği ile tercih edilmektedirler. Bu tez çalışmasında, biyomalzeme olarak kullanılan CP-Ti (Grade 2), Ti6Al4V (Grade 5) ve Ti6Al4V-ELI (Grade 23) numunelerine, 750 oC ve 1060 oC sıcaklıklarda 1 saat süreyle ısıl işlem yapılmıştır. 750 oC' de yapılan ısıl işlem sonrasında numuneler havada, 1060 oC sıcaklıkta yapılan ısıl işlem sonrasında ise numuneler suda soğutulmuştur. Isıl işlem yapılmayan numune serisi, üretim şartlarında olan malzemelerdir. Isıl işlem yapılan numuneler ile yapılmayan numunelerin mikroyapıları ve çekme dayanımları, korozyon işlemi öncesi ve sonrasında karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Korozyon ortamı, 0,5 mol H2SO4 + 1 mol HCl çözeltisi olarak tasarlanmıştır. Çalışmada, ısıl işlem yapılan ve yapılmayan numunelerin korozyon dirençleri değerlendirilmiştir. Mikroyapı görüntüleri optik ve SEM mikroskoplarında görüntülenmiştir. Tez çalışması sonunda, yapılan ısıl işlemlerin malzeme mikroyapılarını, malzemenin mekanik özelliklerini ve korozyon direçlerini değiştirdiği tespit edilmiştir. Sonuç olarak ısıl işlemin alaşımlı numunelerin korozyon direnci üzerine faydalı etkiye sahip olduğu görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Biyomalzeme, Titanyum, Korozyon, Isıl İşlem, Mekanik Davranış
Sol-jel yöntemi ile nano yapılı B4C üretimi
Bor karbür tozu sol-jel yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Bu yöntem için bor kaynağı olarak borik asit, karbon kaynağı olarak ta PVA (Polivinil alkol) kullanılmıştır. Sırasıyla kurutma ve kalsinasyon işlemleri yapılmıştır. Kalsine edilen numune 1400°C'de açık atmosfer fırını (kül fırını) altında sinterlenmiştir. Ayrıca 1550°C'de atmosfer kontrollü argon gazı atmosferinde sinterlenmiştir ve 3 saat beklenmiştir. Karbon kaynağı PVA (Polivinil alkol) ve bor kaynağı borik asit karışımları hazırlanmıştır (80°C'de 30 dakika ). Kurutma (120°C'de 6 saat) ve sinterleme (800°C'de 2 saat ve 1400°C'de 1 saat) işlemleri yapılmıştır. Sinterleme sonrası elde edilen ürün XRD (X-ışınları Difraksiyonu), SEM (Taramalı Elektron Mikroskop) ve EDS Analizleri uygulanmıştır. Ayrıca sinterleme süresi ve sıcaklığının üretilen ürünün saflık derecesi üzerine etkisi de araştırılmıştır
AISI 1010-bakır malzeme çiftinin sürtünme kaynak yöntemi ile birleştirilebilirliği
Farklı birleştirmeye sahip iki malzemenin geleneksel ergitme yöntemi ile birleştirilmesi oldukça güç ve problemdir. Bu problemler; yüksek viskozite, düşük akıcılık kontrolsüz katılaşma, istenmeyen reaksiyonlar ve düşük kaynak kabiliyetidir. Ayrıca metalik malzemelerin ergitme kaynak yöntemi ile birleştirilmesi durumunda, birleşme bölgesinde meydana gelen yapısal değişim işlem şartlarına bağlı olarak malzeme ve yerel geometrik etkilerin oluşturduğu süreksizlerde meydana gelen yüksek gerilmeler, kaynaklı bağlantıların hasar sürecinde, önemli rol oynamaktadır. Bu çalışmanın amacı; AISI 1010 çelik malzeme ile bakır malzeme çiftini farklı katı hal kaynak yöntemi olan sürtünme kaynak yöntemi ile birleştirilmektir. Bakır metali yumuşak, sağlam ve çekmeye elverişli bir metaldir. Ekonomiklik, uygun mekanik ve fiziksel özellikleri nedeni ile karbonlu çelik ve bakırın geniş kullanım alanları vardır. Bu alanlar; özellikle bakır ve demir esaslı malzeme çiftleri soğutma sistemlerinde istenmeyen ısınmalarından kaçınmak için boru bağlantılarında ve elektik deşarj makinelerinde elektrod olarak kullanılmaktadır. Sürtünme kaynak yöntemi ile birleştirilen kaynaklı numunelerin çekme deneyi ile birlikte mikro yapı incelemeleri yapılmış ve kaynaklı bağlantıların hasar süreci analiz edilmiştir. Deney sonuçları literatür ışığında değerlendirilerek üretim parametrelerinin bu iki malzeme çiftinin sürtünme kaynağı ile birleştirilebilirliği üzerine olan etkileri belirlenmiştir. Bu çalışmanın birinci bölümünde konuya giriş yapılmıştır. İkinci bölümde güncel çalışmanın literatürdeki yeri ve öneminden bahsedilmiştir. Üçüncü bölümde sade karbonlu çelikten bahsedilmiştir. Dördüncü bölümde bakır hakkında genel bilgi verilmiştir. Beşinci bölümde katı hal kaynak yöntemleri anlatılmıştır. Altıncı bölümde sürtünme kaynağı anlatılmıştır. Yedinci bölümde tahribatlı ve tahribatsız muayene yöntemi anlatılmıştır. Sekizinci bölümde deneysel çalışma yapılmıştır. Dokuzuncu bölümde deneysel çalışma ve değerlendirme yapılmıştır. Onuncu bölümde genel sonuçlar ve öneri anlatılmıştır.
AISI 1030 çelik yüzeyine GTA kaynak yöntemiyle Ni3Al intermetalik bileşiğinin kaplanabilirliğinin araştırılması
Bu çalışmada, AISI 1030 Çelik malzemesine GTA kaynak yöntemiyle Ni3Al tozu kaplanarak elde edilen malzemelerin mikro yapılarına ve mikro sertlik değerlerine üretim parametrelerinin etkileri araştırılmıştır. Deneysel çalışmada; kaynak akım şiddeti değişken parametreler olarak seçilmiştir. Yüzeyi kaplanmış malzemelerin mekanik özelliklerini belirlemek amacıyla numunelere mikrosertlik testleri uygulanmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda; GTA kaynak yöntemi ile yapılan kaplamada, kaynak akım şiddeti değişken parametrelerinden en uygun olanının belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu çalışmanın birinci bölümünde konuya giriş yapılmıştır. İkinci bölümde karbonlu çelikler tanıtılmıştır. Üçüncü bölümde metallerarası bileşikler hakkında bilgi verilmiştir. Dördüncü bölümde Alüminyum esaslı intermetalik bileşikler hakkında bilgi verilmiştir. Beşinci bölümde Nikel Alüminyum İntermetalik fazların oluşum mekanizması hakkında bilgi verilmiştir. Altıncı bölümde Nikel Alüminatların reaktif işlenmesi hakkında bilgi verilmiştir. Yedinci bölümde Nikel Alüminid kaplamaların termodinamiği hakkında bilgi verilmiştir. Sekizinci bölümde deneysel çalışmalar detaylı olarak incelenirken, deney sonuçları irdelenmiştir. Dokuzuncu son bölümde çalışma sonunda elde edilen genel sonuçlar değerlendirilmiştir.
Borik asit (H3BO3) katkılı bir alsicu alaşımı kaymalı yatak malzemesinin mekanik ve mikroyapı özelliklerinin incelenmesi
Döküm yolu ile elde edilen alüminyum alaşımı yatak ve kalıp malzemelerine içerisine borik asit ilavesi yapılarak mekanik özelliklerin iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Bor, doğada tüm canlıların yaşamlarını sürdürmesi için vazgeçilmez elementlerin başında gelmektedir. Bilim ve teknolojideki hızlı gelişmeler neticesinde dünyada bor kullanımı her geçen gün hızla artmaktadır. Bor ve bileşiklerinin, makine ve metalürji sanayide kullanımında katma değerinin çok yüksek olmasından dolayı günümüzün en stratejik madeni olmuştur. Borun demir çelik üretiminde alaşım elementi olarak kullanımı dünyada oldukça yaygındır. Özellikle Rusya, Japonya, ABD ve Çin bu ülkelerin başında gelmektedir. Türkiye'de ise borun alaşım elementi olarak kullanımı düşük düzeydedir. Yapılan araştırmalarda ülkemizde borik asitin alüminyum alaşımları içerisine alaşım elementi olarak ilavesi ile ilgili doktora ve yüksek lisans çalışmasına rastlanamamıştır. Bu çalışmada alüminyum alaşımlarına farklı oranlarda ppm düzeyinde borik asitin etkileri hakkında araştırma çalışmaları yapılarak malzeme bilimine olumlu katkılar sağlanabilinecektir. Alüminyum alaşımlarından elde edilen yatak ve kalıp malzemelerinde, alaşım elementi olarak kullanılacak olan borik asitin sertlik, mukavemet, aşınma, mikro yapısı ve korozyon gibi özelliklerinin geliştirmesi üzerine çalışılmıştır. Bu çalışma ile Türkiye'de üretilen bor ürünü (borik asit) için büyük bir pazar oluşturulabilecektir. Dünya bor üretiminin %90' ını Türkiye ve ABD gerçekleştirmektedir. Türkiye'de kolemanit, uleksit ve boraks mineralleri ve borik asit, boraks dekahidrat, boraks pentahidrat, sodyum perboratmonohidrat ve susuz boraks ticari olarak üretilmekte ve üretimin büyük bir bolumu ihraç edilmektedir. Bu proje ile söz konusu ürünlerden borik asit ülke içerisinde ekonomik olarak kullanılabilme imkânı bulacak ve bilimsel çalışmalara özgünlük katacaktır.
Alüminyum silisyum alaşımı bir yatak malzemesinin aşınma performansına kolemanit ilavesinin etkisinin incelenmesi
Kaymalı yataklar, hareketli parçaların desteklenmesinde kullanılan makine elemanlarıdır ve bunların üretilmesinde malzeme seçimi çok önemlidir. İlk zamanlarda tahta, demir ve deri gibi malzemeler kaymalı yatak malzemesi olarak kullanım imkanı bulmuş ancak bu malzemelerin istenilen özellikleri karşılayamaması gibi nedenlerden dolayı bronz, pirinç ve beyaz metaller bunların yerini almıştır. Kaymalı yatak malzemesi olarak kullanılan söz konusu malzemelerin pahalı olması ve tribolojik özelliklerinin çoğu uygulamalar için yetersiz kalması nedeniyle son yıllarda bunların yerine alüminyum esaslı alaşımlar geliştirilmiştir. Saf alüminyum diğer saf elementler gibi döküm kabiliyetinin kötü ve mekanik özelliklerinin yetersiz olması gibi nedenlerden dolayı; silisyum, bakır, manganez, çinko ve magnezyum başta olmak üzere çeşitli alaşım elemanları ilave edilerek matris malzemesi olarak kullanılmaktadır. Alüminyum ve alaşımları, dökülebilmeye uygun, düşük yoğunluklu, düşük ergime sıcaklığına sahip ve mekanik özellikleri oldukça iyidir. Silisyum karbür ve alümina gibi metalik bileşiklerle çok iyi uyum sağlarlar. Bu yüzden alüminyum ve alaşımları MMK (metal matrisli kompozit) üretimi için çoğunlukla tercih edilen bir malzemedir. Bu çalışmada öncelikle, AlSi6ZnCuFe alaşımı bir referans malzemesi üretilmiştir. Bir sonraki aşamada referans malzemesine ppm düzeyinde kolemanit ilave edilerek 6 değişik içerikte deney malzemesi döküm yöntemiyle üretilmiştir. Daha sonra bu numuneler, deneysel çalışmalarda kullanılmak üzere, gerekli temizleme işlemi yapılarak kullanıma hazır hale getirilmiştir. Kolemanit katkılarının deney numunelerinin mikroyapı ve mekanik özelliklerine etkilerini belirlemek amacıyla OM, EDX 'li SEM, DTA, DTG, TG/TGA termal analiz testleri, sertlik ölçümleri, aşınma, korozyon ve basma deneyleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneysel çalışmaların sonucunda, ppm düzeyindeki kolemanit ilavesinin bu yatak malzemenin mikroyapı ve mekanik özelliklerini dikkate değer oranda artırdığı tespit edilmiştir. Buna karşılık malzemenin faz dönüşüm sıcaklığı dahil diğer termal özelliklerinde önemli bir değişiklik gözlenmediği ancak belirli kolemanit katkı oranlarında bazı numunelerde ani oksitlenmeye neden olduğu tespit edilmiştir. Anahtar kelimeler: Kaymalı yatak, Kolemanit, Aşınma, SEM, EDX
AZ31B magnezyum alaşımlarının sürtünme karıştırma kaynak yöntemi kullanılarak birleştirilebilirliklerinin araştırılması
Bu çalışmada haddelenmiş AZ31B magnezyum alaşım levhalarının sürtünme karıştırma kaynağı ile birleştirilebilirliği incelenmiştir. Sürtünme karıştırma kaynağında üçgen ve vida uç profili, 1500 - 2300 dev/dk dönme hızı ve 100, 160 ve 190 mm/dk, ilerleme hızı seçilerek farklı parametrelerde kaynak yapılmıştır. Deneyde karıştırıcı uç ile ana metal arasında oluşan sıcaklıkların malzemenin mikro yapısını ve mekanik özelliklerini nasıl etkilediği incelenmiştir. Deneysel çalışmanın sonunda, devir sayısının artışıyla birlikte dinamik olarak yeniden kristalleşen bölgede sıcaklığın yükseldiği tespit edilmiştir. Bunun sonucu olarak dinamik olarak yeniden kristalleşmiş bölge sertliği ana malzemenin sertliğinden daha düşük ölçülmüştür. Kaynaklarda mikroyapı ise dinamik olarak yeniden kristalleşen bölgede ana malzemeye göre daha ince ve homojen tane yapısı tespit edilmiştir. Çekme deneyi sonucunda kaynaklı bağlantıların mukavemeti ana malzemeye göre % 83'lük bir kaynak mukavemet değeri vermiştir. Deneyler sonucunda en iyi bağlantı üçgen profilli uç, 1500 dev/dk ve 160 mm/dk hızındaki yapılan kaynak numunelerinde elde edilmiştir.
Karbür katkılı mermer kesici takımların çalışma performansına sinterleme parametrelerinin etkisi
Bu çalışmada, Bronz-B4C matris bileşimine sahip mermer kesme işlerinde kullanılan elmaslı soketler toz metalurjsi (TM) yöntemiyle üretilmiştir. Ortalama 20 µm tane boyutuna sahip olan bor karbür bronza ağırlıkça % 2, 5 ve 10 oranlarında ilave edilmiştir. Soketlerin üretimi 35 MPa basınç altında 600, 650 ve 700 °C sinterleme sıcaklığında 3 dakika süreyle yapılmıştır. Hazırlanan matris karışımına toplam olarak 30 konsantrasyonunda 30/40 ve 40/50 mesh tane boyutuna sahip sentetik elmas taneleri ilave edilerek mikserde karıştırılmıştır. Bronz-B4C/elmas karışımı sıcak preste preslenerek elmaslı soket haline dönüştürülmüştür. Üretilen soketler 300 mm çapındaki çelik gövdelere % 40 gümüş bileşimine sahip gümüş lehimle kaynak edilmiştir.Soket matrislerinin deneysel yoğunlukları ve bağıl yoğunlukları Archimedes prensibine göre tespit edilmiştir. Matrislerin sertlikleri sertlik ölçme cihazı ile 62.5 kg yük altında ve 2.5 mm çaplı bilye kullanılarak brinell olarak ölçülmüştür. Soketlerin eğme mukavemeti üç noktalı eğme testi ile tespit edilmiştir. Bor karbürlü soketlerin kesme performansı PLC sistemli mermer kesme makinesinde Ankara andezit taşı kesilerek belirlenmiştir. Aşınma miktarı dijital kumpasla testerelerin çapları ölçülerek belirlenmiştir. Soketlerin mikroyapısı ve kimyasal bileşimi, taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışın difraktogramı (XRD) ve X ışını enerji dağılım spektrometresinden (EDS) faydalanılarak incelenmiştir.Deneysel çalışmalar sonucunda bor karbür tanelerinin bronzun tane sınırlarında yoğunlaştığı, nispeten homojen bir dağılım sergilediği ve bor karbür ilave miktarı arttıkça gözeneklerde artış olduğu ve bu gözenekliliğin sinterleme sıcaklığı arttıkça azaldığı tespit edilmiştir. Matrisin sertlik ölçümleri çalışmasında bor karbür miktarı ve sinterleme sıcaklığı artışı ile sertliklerde artış gözlenmiştir. Soketlerin deneysel yoğunluklarında ve bağıl yoğunluklarında bor karbür ilavesine bağlı olarak düşüş tespit edilmiştir. Sinterleme sıcaklığı artışı ile yoğunluklarda artış olduğu ölçümler sonucunda belirlenmiştir. Soketlerin üç noktalı eğme testi sonucunda bor karbür ilavesinin soketlerin eğme mukavemetlerini düşürdüğü, fakat sinterleme sıcaklığı artışı ile nispeten eğme mukavemeti değerlerinde artış olduğu tespit edilmiştir.Bor karbür katkılı elmaslı kesici takımlarla andezit taşı kesiminden sonra her bir testerenin aşınma oranı hesaplanmıştır. Bor karbür ilave miktarının ve sinterleme sıcaklığının artışı ile aşınma oranlarında düşüş tespit edilmiştir. En düşük aşınma oranına % 5 B4C oranında ve 700 °C sinterleme sıcaklığında ulaşılmıştır. Buna rağmen ağırlıkça % 10 B4C oranında aşınma oranlarında artış olmuştur. Bu sonuçlar sinterleme parametreleri ile ilişkilendirilmiştir.
Doğal taş kesici takımlarda kübik bor nitrürün (cBN) alternatif aşındırıcı olarak kullanılmasının araştırılması
Bu çalışmada, doğal taş kesme işleminde kullanılmak üzere içerisine elmas ve/veya cBN ilave edilen soketler, toz metalurjisi yöntemiyle sıcak preste üretildi. Matris olarak seçilen 85-15 CuSn bronz tozu içerisine 30/40 ve 40/50 US mesh tane boyutuna sahip elmas ve cBN tanecikleri, önceden belirlenen oranlarda (30 konsantrasyon) ilave edildi. Araştırma kapsamında kullanılan tüm soketlerin üretimi, 35 MPa basınç altında 600, 650 ve 700 °C sinterleme sıcaklığında, 3 dakika süre ile sinterlendi. Üretilen her bir soket türü, 300 mm. çapındaki çelik testere gövdelerine ayrı, ayrı lehim kaynağı ile kaynatılarak kesme performansları ölçüldü.Kesme işleminde 30x150x1500 mm boyutunda Ankara-Andezit taşı kullanıldı. Kesme işlemi sonrası soketlerdeki aşınma miktarı, 500 mm. lik 0.01 mm hassasiyetli digital kumpas ile ölçüldü. Her bir soket türünün mikro yapısı ve kimyasal bileşimi, taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışın difraktogramı (XRD) ve X ışını enerji dağılım spektrometresinden (EDS) faydalanılarak incelendi.Yapılan deneyler sonucunda, üretilen elmaslı kesici takımların eğilme mukavemetinin cBN katkılı kesici takımlara göre yaklaşık % 30 daha düşük olduğu ve kesme performansının ise iki buçuk kat daha fazla olduğu tespit edilmiştir. Her iki kesici takımın aşınma yüzeyinden alınan SEM fotoğraflarından kesici takımın etkili kesme yaptığını gösteren mikro-sabanlama ve matris kuyruğunun oluştuğu görülmüştür. Ayrıca aşınma yüzey fotoğraflarından cBN taneciklerinin kesme sırasında elmas taneciklerine göre daha fazla aşındığı tespit edilmiştir.
Elazığ vişne mermerinin işlenebilirliğine kesici takım matris bileşenlerinin etkisi
Bu çalışma, Elazığ Vişne Mermerinin (EVM) İşlenebilirliğine Kesici Takım Matris Bileşeninin Etkisini belirlemek amacı ile yapılmıştır. Mermer üretim maliyeti, esas itibariyle kesici takım performansı ile kontrol edilmektedir. Mermerin kesilebilmesi için öncelikle aşınma türü ile mermer taşı arasındaki etkileyici faktörlerin belirlenmesi gerekir. Mermer kesici takımlarının aşınmasını etkileyen faktörlerin başında aşındırıcı soket matrisi ve elmas partikülleri ile kayaç özellikleri arasındaki üçlü ilişki gelmektedir. Bu çerçevede kesici takım soketini oluşturan metallerin üretim yöntemlerinin mermer kesici takım (MKT) ömrünü nasıl etkileyebileceğinin bilinmesi de önemlidir. Bu nedenle kesici takım ömrünü uzatarak mermer üretim maliyetini düşürebilmek için kesici soketler de kullanılan metal ve bileşimleri ile bunların % miktarlarının ve üretim tekniklerinin EVM ve diğer mermer taşlarına göre belirlenmesi büyük bir önem arz etmektedir.Bu çalışmada özellikle EVM'nin kesme işleminde kullanmak amacıyla 85Cu15Sn bronzu ile %5 Co, %15 Cu ve %2-11 Ni katkılı matris bileşimine sahip elmaslı soketler toz metalürjisi (TM) yöntemiyle üretilmiştir. Ağırlıkça % 2, 5, 8 ve 11 oranlarında ve ortalama 2,5 µm tane boyutlu Nikel tozu matris bileşimine ilave edilmiş ve soketlerin üretimi 270 N basınç altında ve 670°C sinterleme sıcaklığında 4,5 dakika süreyle yapılmıştır. Hazırlanan matris karışımına toplam olarak %27 konsantrasyonunda 40/50 mesh tane boyutuna sahip sentetik elmas tozu ilave edilerek karıştırıcıda karıştırılmıştır. Daha sonra bu matris karışımı sıcak presleme yöntemiyle elmaslı soket haline dönüştürülmüştür. Üretilen soketler 350 mm çapındaki çelik testere disklerine 40Ag19Cu21Zn20Cd kimyasal bileşime sahip ve 1,2 mm çaplı lehim teli ile sert lehim yapılarak birleştirilmiştir.Soket matrislerinin gerçek öz kütleleri ile bağıl öz kütleleri Archimedes prensibine göre tespit edilip teorik öz kütleleri ile karşılaştırma yapıldı. Soket matrislerin sertlikleri Brinell Sertlik Ölçme Cihazı ile 62,5 kg yük altında ve 2,5 mm çaplı bilye kullanılarak ölçülmüştür. Soketlerin eğme mukavemeti üç noktalı eğme testi ile belirlendi.Deney amaçlı üretilen Ni katkılı ve katkısız MKT soketlerinin kesme performansı (aşınma miktarı) Elazığ'da bulunan Alacakaya Mermer, Şaheser Mermer ve Asmer Mermer Fabrikalarındaki PLC sistemli mermer kesme makinelerinde EVM kesilerek belirlenmiştir. Soketlerin aşınma miktarı beş ayrı yerden kumpasla ölçülerek belirlenmiştir.Soketlerin mikro yapı ve kimyasal bileşimi, taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışını kırınımı (XRD) ve enerji dağılımlı X-ışını spektrometresinde (EDX) tekniklerinden faydalanılarak incelenmiştir.Deneysel çalışmalar sonucunda Ni ve diğer metal tozlarının MKT matrisi içerisinde oldukça homojen bir dağılım sergilediği gözlenmiştir. Ayrıca artan Ni katkı miktarı ile MKT matrislerinin sertliklerinde de artış olduğu tespit edilmiştir. Başka bir ifadeyle Ni katkı miktarı artışı ile MKT bünyesindeki gözenekli yapı azalmış olup bu azalmaya bağlı olarak numunelerin sertliklerinde bir miktar artış gözlenmiştir. Soketlerin gerçek öz kütlesi ile bağıl öz kütlelerinde de Ni ilavesine bağlı olarak artış olduğu görülmüştür. Üç noktalı eğme deneyi sonuçlarına göre %2-8 Ni katkılarında soketlerde eğme mukavemetinin arttığı, ancak daha sonra %11 Ni ilaveli numunelerde bu değerin düştüğü gözlenmiştir.SEM incelemelerinde, elmas tozlarının ve matristeki diğer alaşım elementlerinin dağılımının düzenli olduğu ve sinterleme etkisiyle elmas tanecikleri ile matris arasındaki gözeneklerin yok denecek kadar az olduğu tespit edilmiştir. Bu durum, MKT matrisi bünyesindeki Ni katkı oranının artması ile açıklanabilir. Aynı zamanda matris karışımının çok iyi sinterlendiği ve bu paralelde taneciklerin birleşerek boyun verdiği görülmüştür. Taneciklerin boyunlaşarak birleşmesi, sinterleme işleminin tam olarak amacına ulaştığı anlamına gelmektedir.XRD incelemelerinde sinterleme işlemi etkisiyle Cu327,92Sn88,08, CoCu2Sn, Cu41Sn11, CoCu2Sn, Co3Sn2, CoNiSn, Cu2Ni3Sn3, CoSn, Co3Sn2, NiSn, Cu5Sn, Ni4Sn, CuNi2Sn, CuSn, Co3Sn5, Cu9NiSn3, Cu5,6Sn, CoNiSn, Ni4Sn faz ve bileşiklerin oluştuğu tespit edilmiştir. Ayrıca önemli bir bulgu olarak %8?11 Ni katkılı matrislerin XRD incelemesinde monoklinik yapı olan ?-Bronzu (Cu6Sn5) kırılgan fazının oluştuğu gözlenmiştir.Diğer bir önemli bir bulgu ise NR (Referans Numunesi) dahil N1, N2 ve N3'te Co3C fazı, N4'te ise CoCx fazı oluşmuştur. Ayrıca % 11 Ni katkılı N4 numunesinde Co3C ? CoCx dönüşümü gerçekleşmiştir. Bu tespit aşınma sonuçları ile karşılaştırılırsa; özellikle %8?11 Ni'li numunelere ait aşınmış yüzey fotoğraflarında aşınma çizgilerinin iyice azalması şeklinde kendini göstermiştir. Bu da %2-11 Ni katkılı matris malzemesinin aşınma mukavemetinin referans malzemesine göre daha artmış olduğunu göstermektedir.Maksimum gerilme ve kopma gerilmesi değerlerinde %8 Ni katkısına kadar artma, %8?11 Ni katkılarında azalma olduğu tespit edilmiştir. Bu azalmaya %8?11 Ni katkılarının etkisi ile matriste oluşan ?-Bronzu (Cu6Sn5) kırılgan fazının sebep olduğu düşünülmektedir. Hatta matriste oluşan ?-Bronzu fazının sertlik artışının da bir nedeni olduğu düşünülmektedir. Bu arada Ni katkılı MKT'lerde Ni ilave miktarının artışı ile aşınma dirençlerinde de bir miktar artış olduğu görülmüştür. En yüksek aşınma direnci % 11 Ni katkılı numunelerde elde edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Mermer Kesici Soketi, 85Cu15Sn, Cu, Co, Ni, Mermer Kesici Takım Matrisi, Sıcak Presleme, Toz Metalürjisi, Mermer Kesici Takım Aşınması, Elazığ Vişne Mermeri, ?-Bronzu?
Çelik esaslı zırh malzemesinin 307si elektrodu ile kaynak edilebilirliğinin ve mikroyapı üzerindeki etkisinin deneysel araştırılması
Bu çalışmada Ramor 500 zırh çeliklerinin MIG kaynak yöntemi ile kaynak edilebilirliği araştırıldı. Kaynak metali olarak zırh çeliklerinin kaynağı için önerilen 307Si MIG kaynak teli kullanıldı. MIG kaynak telleri fonksiyonlarından dolayı elektrod olarak da bilinirler. Bu yüzden bu çalışmada kaynak teli yerine elektrod ifadesi kullanıldı.Deneysel çalışmalarda koruyucu gaz ve kaynak ağız tipinin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi araştırıldı. Bunun için kaynak ağızları frezeleme yöntemiyle Y, X ve y şeklinde açıldı. Koruyucu gaz olarak argon + % 5 CO2, argon + % 10 CO2 ve argon + % 15 CO2 olmak üzere üç farklı koşul seçildi. Sonuç olarak zırh çeliklerinin kaynaklı birleşimleri için mekanik ve metalurjik tasarımın kaynak mukavemetine etkisi tespit edildi.Kaynak bölgelerinin mikroyapısı optik mikroskobi, SEM ve EDS ile incelendi. Farklı kaynak parametrelerinin kaynak dikişlerinin mekanik özelliklerine etkilerini belirlemek için mikrosertlik deneyleri, çentik darbe deneyleri ve üç noktalı eğme deneyleri yapıldı. Bu çalışmanın amacı, elde edilen sonuçların savunma endüstrisine ve bilimsel birikime katkı sağlamasıdır.Anahtar kelimeler: Zırh çeliği, MIG kaynağı, Kaynak ağzı, Koruyucu gaz
Sürtünme kaynağı ile birleştirilmiş aısı AISI 1040/AISI 304L çelik çiftinin elektrokimyasal korozyon davranışının araştırılması.
Gelişen malzeme teknolojisi ile birlikte; geleneksel kaynak yöntemleri ile birleştirilmesi güç ve problemli olan, özellikle uzay, savunma sanayisi ve otomotiv endüstrisi gibi yaygın alanlarda kullanılan farklı özelliklere sahip orta karbonlu çelikler ile paslanmaz çelikler, yeni ve otomasyona elverişli olan sürtünme kaynak (SK) yöntemi ile birleştirilebilmektedir.Bu çalışmada, farklı özelliklere sahip AISI 1040 ve AISI 304L ostenitik paslanmaz çelik sürtünme kaynağı yöntemiyle ile birleştirilmiştir. Kaynaklı birleştirmelerde; dönme hızı (devir sayısı), sürtünme basıncı ve sürtünme süresi gibi parametreler, ilgili literatür ışığında belirli aralıklarda değiştirilerek, farklı mekanik ve mikroyapı özelliklerine sahip birleştirmeler elde edilmiştir. Yapılan incelemeler sonucunda, işlem parametrelerinin birleşme kalitesi üzerinde önemli rol oynadığı tespit edilmiştir. Farklı özelliklere sahip orta karbonlu çelik ile düşük karbonlu ostenitik paslanmaz çelik alaşımlarının sürtünme kaynak yöntemi ile birleştirilmesinde, uygun devir sayısı, sürtünme basıncı ve sürtünme süreleri kullanılarak kaynak kalitesini artırmak mümkün olabilmektedir.Bu çalışmanın birinci bölümünde konuya giriş yapılmıştır. İkinci bölümde güncel literatürlerden örnekler verilerek yapılan çalışmaların amaçlarından bahsedilmiştir. Üçüncü bölümünde katı hal kaynak yöntemlerinden bahsedilmiş, paslanmaz çelikler ile ostenitik paslanmaz çelikler tanıtılmış ve korozyon hakkında geniş bilgiye yer verilmiştir. Dördüncü bölümde deneysel çalışmanın yöntemi ve deneylere hazırlık aşamaları ele alınmıştır. Beşinci bölümünde deneysel çalışmalar detaylı olarak incelenirken, deney sonuçları irdelenmiştir. Altıncı ve son bölümde çalışma sonunda elde edilen genel sonuçlar ve öneriler verilmiştir.
Ti6Al4V/Ti6Al4V malzeme çiftinin pta kaynağında kaynak bölgesinin incelenmesi
Geleneksel ergitme kaynak yöntemleri ile birleştirilme problemlerine sahip olan ve özellikle kimya sanayi, uzay ve savunma sanayi gibi imalat alanlarında geniş bir kullanıma sahip Ti6Al4V alaşımları yeni ve ileri bir kaynak tekniği olan plazma transfer ark (PTA) kaynak yöntemi ile birleştirilebilmektedir. Ancak Ti6Al4V alaşımlarının PTA kaynağı ile birleştirilebilirliği hakkındaki araştırma sınırlı sayıdadır.PTA kaynağı; tungsten bir elektrod ve iş parçası arasında oluşturulan bir ark ile transfer edilen ısıyla metallerin birleştirildiği bir koruyucu gaz ark yöntemidir. Ark, yüksek hızda bir ark sütunu oluşturmak için bakır alaşımlı bir nozul tarafından daraltılır. Bu yöntem isteğe bağlı olarak ilave dolgu metali kullanılarak da yapılabilir. Genellikle PTA kaynak yöntemi; farklı kalınlıklara sahip paslanmaz çeliklerin, tantalyum ve zirkonyum gibi özel amaçlı malzemeler, alüminyum alaşımları, titanyum alaşımları, alaşımlı ve karbonlu çelikler, bakır ve nikel alaşımlarında kullanılır. Günümüzde PTA kaynağı; uzay, nükleer, elektronik, gemi inşaatı ve diğer birçok endüstri kollarında kullanılan bir kaynak yöntemidir. Yöntem serbestlik ve ekonomi sağlamanın yanı sıra, yüksek kalite ve güvenilirliğe sahiptir.Bu çalışmada; Ti6Al4V alaşımları Ni aratabaka kullanılarak ve kullanılmaksızın farklı işlem parametrelerinde PTA kaynak yöntemi ile kaynak ağzı açmadan ve ilave tel kullanılmadan birleştirilmeye çalışılmıştır. Kaynaklı numunelerde işlem parametrelerinin kaynaklı bağlantıların birleşme bölgesinde meydana gelen mikroyapısal değişim ve mekanik özellikler üzerine olan etkileri araştırılmıştır. Numunelerin metalografik olarak; optik mikroskop ve SEM görüntüleri ile kaynak bölgesi incelenmiş, oluşması muhtemel intermetalik fazlar EDS ve XRD analizleri yardımı ile tespit edilmiştir. Kaynaklı bağlantıların mekanik dayanımları çekme testi ve yorulma testi ile belirlenmiş ve birleşme bölgelerinin mikrosertlik profilleri çıkarılmıştır. Çalışma sonucunda işlem parametrelerinin birleşme kalitesinde önemli ve birleşme kalitesini artırmanın mümkün olduğu tespit edilmiştir.Bu doktora tez çalışması altı bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde konuya giriş yapılmış, ikinci bölümde güncel literatür bilgilerine yer verilmiştir. Üçüncü bölümde titanyum ve alaşımları hakkında, PTA kaynağı hakkında ve kaynaklı bağlantıların yorulma dayanımları ile ilgili bilgilere yer verilmiştir. Dördüncü bölümde deneysel çalışmaların yöntemleri ve deneylere hazırlık kısımları ele alınmıştır. Beşinci bölümde deneysel çalışmalar detaylı olarak incelenirken deney sonuçları irdelenmiş ve altıncı bölümde çalışma sonucunda elde edilen sonuçlar verilmiştir.
Nano bor tozu ile yüzeyi alaşımlandırılan östenitik paslanmaz çeliğin mekanik özellikler ve korozyon davranışının araştırılması
Gelişen teknoloji ile birlikte endüstride kullanılan malzemelerin günümüz ihtiyaçlarına cevap vermemesi ya da arzu edilen özellikleri karşılayamaması insanoğlunu yeni malzeme oluşumları konusunda araştırmaya sevk etmiştir. Bu çalışmada, endüstriyel uygulamalarda kullanılan paslanmaz çelikler içerisinde %70 ile en fazla kullanım oranına sahip olan AISI 304 östenitik paslanmaz çeliğin 10-50 nm boyutundaki Nanobor ve 1400 µm boyutundaki EKabor 3 tozları ile yüzeyi alaşımlandırılarak mikroyapı, mekanik özellikleri ve korozyon davranışları araştırılmıştır.Bu çalışma öncesi, yüzey sertleştirme alanında literatürde µm boyutuna sahip Ekabor tozları ile birçok çalışma yapılmış olmasına rağmen, nano boyutlu bor tozları ile yapılan herhangi bir çalışmaya rastlanamamıştır. Bu çalışma ile elde edilecek veriler önümüzdeki yıllarda nano boyutlu bor tozları ile yapılacak çalışmalara ışık tutacaktır.Bu çalışmada, AISI 304 östenitik paslanmaz çeliğin yüzeyine kutu borlama tekniği ile katı ortamda Nanobor ve EKabor 3 tozları kullanılarak farklı sıcaklık ve sürelerde yüzey alaşımlandırma işlemi uygulanmıştır. Yüzeyleri alaşımlandırılan numuneler, optik mikroskobu, SEM, X-ışını, mikrosertlik, çekme, eğme, aşınma ve korozyon testlerine tabi tutulmuştur. Böylece; Nanobor tozu ile borlanmış numuneler, hem EKabor 3 tozu kullanılarak borlanan numuneler ile hem de herhangi bir işleme tabi tutulmayan ticari AISI 304 östenitik paslanmaz çelik ile kıyaslanmıştır.Nanobor tozu ile yüzeyi alaşımlandırılan numunelerin aynı koşullarda Ekabor tozları ile borlanan numunelere göre yüzey sertlik değerlerinde 2 kat'a kadar daha fazla sertlik değerleri elde edilmiş, çekme, üç noktalı eğme dayanımları ve aşınma dayanımlarında da daha iyi sonuçlar alınmıştır.Anahtar Kelimeler: Nanobor, Ekabor, Mekanik özellikler, Aşınma, Korozyon
Sürtünme kaynağı ile birleştirilmiş AISI 2205/AISI 1020 malzeme çiftinin mikroyapı ve yorulma davranışının araştırılması
Farklı bileşime sahip iki metalik malzemenin geleneksel ergitme yöntemleri ile birleştirilmesi güç ve problemlidir. Ayrıca, metalik malzemelerin ergitme kaynak yöntemleri ile birleştirilmesi durumunda, birleşme bölgesinde meydana gelen yapısal değişim ve işlem şartlarına bağlı olarak malzeme ve yerel geometrik etkilerin oluşturduğu süreksizliklerde meydana gelen yüksek gerilmeler, kaynaklı bağlantıların hasar sürecinde önemli rol oynamaktadır. Bununla birlikte kaynaklı bağlantılarda oluşan hasarlar incelendiğinde, büyük çoğunluğunun yorulma zorlanmaları ile kaynak bölgesinden başlayarak meydana geldiği bilinmektedir. Bu nedenle kaynaklı bağlantıların yorulma dayanımlarının tespit edilip uygun parametrelerle imalat yapılması özel önem arzetmektedir.Bu çalışmanın hedefi; kendi sınıfında en yaygın kullanım alanına sahip AISI 2205 dubleks paslanmaz çelik ile kaynak kabiliyeti yüksek ve aynı zamanda uygun fiyat avantajı sunan düşük karbonlu AISI 1020 çelik çifti farklı işlem parametreleri kullanılarak katı hal kaynak yöntemlerinden biri olan sürekli tahrikli sürtünme kaynağı ile birleştirilmiştir. Elde edilen bu kaynaklı bağlantılara döner eğmeli yorulma testi ve çekme testi uygulanarak hasar süreçlerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Ayrıca, kaynaklı bağlantıların hasar sürecinde ortaya çıkan olumsuzlukları minimize etmek için gerekli işlem parametreleri optimize edilmiştir. Mikroyapı ve mekanik test sonuçları, literatür ışığında değerlendirilerek üretim parametrelerinin bu iki malzeme çiftinin sürtünme kaynağı ile birleştrilebilirliği üzerine olan etkileri incelendiğinde; uygun seçilmiş devir sayısı, sürtünme basıncı ve sürtünme süreleri kullanılarak kaynak kalitesini artırmak mümkün olabilmektedir.Bu çalışmanın birinci bölümünde konuya giriş yapılmıştır. İkinci bölümde güncel çalışmanın literatürdeki yeri ve öneminden bahsedilmiştir. Üçüncü bölümde sürtünme kaynak yöntemi, paslanmaz çelikler ve metalik malzemelerde yorulma olayı hakkında genel bilgiler verilmiştir. Dördüncü bölümde deneysel çalışma yöntemi ele alınmıştır. Beşinci bölümde deneysel çalışma sonuçları incelenmiş ve yorumları yazılmıştır. Altıncı bölümde genel sonuçlar ve öneriler verilmiştir.
Farklı bileşime sahip sert maden kesici uçların mikro aşınma davranışlarının incelenmesi
Bu çalışmada saf Al2O3 ve altyüzeyi WC olan toz metalurjisi yöntemi ile üretilen sert maden kesici uçların yüzeyi PVD yöntemi kullanılarak TiN ve TiAlN kaplanmıştır. Yüzey kaplama işlemi sadece WC uçlara uygulanmıştır. Kaplama işlemi uygulanan ve uygulanmayan kesici uçlara mikro-abrasyon aşınma deneyleri uygulanmıştır. Deney sonuçlarının değerlendirilmesinde ve yorumlanmasında, tarayıcı elektron mikroskobundan (SEM) ve yüzey profilometresinden faydalanılmıştır. Mikro abrasiv aşınma testleri sabit top yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Yapılan araştırma ve incelemelerde aşağıda belirtilen sonuçlar elde edilmiştir. En iyi aşınma direnci TiN numunelerde görülmüştür. Ancak TiAlN kaplamaların kaplama kalınlığı göz önüne alındığında ve diğer araştırmacıların çalışmaları incelendiğinde TiAlN kaplamaların aşınma dirençlerinin daha üstün olduğu görülmüştür. En düşük aşınma direncine sahip olan kesici uç numunesi Saf Al2O3 den imal edilmiştir. Bunu sırası ile WC, TiN ve TiAlN kaplı numunelerin izlediği görülmüştür. 1 µm kalınlığındaki TiAlN kaplama kalınlığının dahi malzemenin aşınma direncinde önemli bir etkiye sahip olduğu görülmüştür. Kaplama kalınlığının aşınma direncinde önemli bir parametre olduğu görülmüştür. Mikro-abrasyon testlerinde artan devir ve yükün aşınma oranında ve numunelerin pürüzlük değerlerinde önemli bir parametre olduğu görülmüştür. Değişen numune özelliğine göre aşınma mekanizmasının da değiştiği görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Mikro aşınma, TiAlN, TiN, PVD Kaplama, Sert maden kesici uç
Östenitik paslanmaz çeliğin bor katkılı Ni3Al ile kaplanabilirliğinin araştırılması
Yüksek sıcaklık korozyon direncini çok ekonomik ve hızlı bir yöntemle geliştirmek mümkün olacaktır. Üstelik çok özel bir cihaz ve ekipman gerektirmemesi yöntemin her yerde uygulanabilmesini sağlayacaktır. Östenitik paslanmaz çelikler %12 Cr %8 Ni içeren çeliklerdir. Bu çeliklerin mikroyapıları ısıl işlem ile değiştirilemez. Yapı bütünüyle östenitten oluşur. Bu çeliklerde karşılaşılan başlıca sorun 900 ile 500 ºC arasında görülen karbür çökelmeleri ve yüksek Cr?lu olanlarda karşılaşılabilecek sigma fazıdır[1]. Özellikle karbürler tane sınırlarına çökelerek lokal bileşimi bozmakta, (Cr miktarı azaltmakta) ve tane sınırı korozyonuna yol açmaktadırlar. Dolayısıyla soğutma esnasında bu sıcaklıkların çabuk geçilmesi gerekir[2]. Östenitik paslanmaz çelikler başlıca; medikal, mutfak malzemeleri, gıda, enerji ve gemi endüstrisi gibi alanlarda kullanılmaktadırlar. Bu malzemelerin ekonomik yollarla aşınma ve korozyon dirençlerinin arttırılması kullanım alanlarını genişletecektir[3]. Bu amaçla bugüne kadar boyama, polimer kaplama ve seramik kaplama çalışmaları ve yüzey modifikasyon işlemleri kullanılmıştır. Östenitik paslanmaz çeliklerin yüksek sıcaklık, aşınma ve korozyon dayanımlarını geliştirebilecek potansiyel bir uygulama, bu malzemelerin yüzeyinin metaller arası bileşiklerle kaplanmasıdır. Günümüzde bu yönde bir çok çalışma yapılmaktadır. Kaplama yöntemi olarak buhar faz, toz püskürtme, plazma püskürtme, lazer püskürtme, TIG eritme gibi yöntemler uygulanmaktadır[4-5-6]. Son zamanlarda yeni bir yöntem olarak SHS (Self Propogating High Temperature Synthesis) yani kendi kendine ilerleyen yüksek sıcaklık sentezlemesi yöntemi de kullanılmaya başlamıştır. SHS, termit yöntemine benzer bir yöntep olup, ilk toz karışımının ateşlenmesi ile oluşan yanma dalgasının ilerlemesiyle meydana gelen egzotermik bir reaksiyonla kısa sürede uygulanabilen ekonomik ve kolay bir üretim yöntemidir. Reaksiyon esnasında meydana gelen sıcaklık oluşan bileşiğin ergime sıcaklığına ulaşmaktadır[7]. Reaksiyon hızı çok yüksektir. Dolayısıyla, oluşturulan reaksiyon ısısı kullanılarak hem bileşik oluşturmak hem de aynı anda kaplanacak yüzeyle birleşme sağlanması SHS ile kaplama yönteminin esasını oluşturmaktadır.[8] Bu çalışmada, AISI 304 östenitik paslanmaz çelik malzemesine SHS yöntemiyle Ni3Al tozu kaplanarak elde edilen malzemelerin mikro yapılarına ve mikro sertlik değerlerine üretim parametrelerinin etkileri araştırılmıştır. Kaplama esnasında paslanmaz çelik türünün etkisi ve kaplama malzemesi olarak kullanılacak metalik tozlar değişken parametreler olarak seçilmiştir. Kaplanmış malzemelerin mekanik özelliklerini belirlemek amacıyla numunelere mikrosertlik testleri uygulanmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda; seçilen malzemeye SHS yöntemi ile yapılan kaplamada paslanmaz çelik türünün etkisi ve kaplama malzemesi olarak kullanılacak metalik tozlar değişken parametrelerinden en uygun olanı belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu çalışmanın birinci bölümünde konuya giriş yapılmıştır. İkinci bölümde paslanmaz çelikler ile östenitik paslanmaz çelikler tanıtılmıştır. Üçüncü bölümde metallerarası bileşikler hakkında bilgi verilmiştir. Dördüncü bölümde Alüminyum esaslı intermetalik bileşikler hakkında bilgi verilmiştir. Beşinci bölümde Nikel Alüminyum İntermetalik fazların oluşum mekanizması hakkında bilgi verilmiştir. Altıncı bölümde Nikel Alüminatların reaktif işlenmesi hakkında bilgi verilmiştir. Yedinci bölümde Nikel Alüminid kaplamaların termodinamiği hakkında bilgi verilmiştir. Sekizinci bölümde deneysel çalışmalar detaylı olarak incelenirken, deney sonuçları irdelenmiştir. Dokuzuncu son bölümde çalışma sonunda elde edilen genel sonuçlar değerlendirilmiştir. Anahtar Kelimeler: SHS, AISI 304L, Ni3Al, Kaplama, İntermetalikler
NiTi ve Ni3Al fonksiyonel derecelendirilmiş malzemesinin reaksiyon sentezlenmesi yöntemiyle üretilmesinin araştırılması
Bu çalışmada, NiTi (atomik olarak %50Ni,%50Ti) ile NiAl (atomik %50 Ni) ve Ni3Al (atomik olarak %75 Ni) fonksiyonel derecelendirilmiş SHS tekniği ile üretildi.. Toz numuneler dönen bir kap içerisinde 24 saat süreyle 16 devir/dak dönme hızında torna tezgâhında karıştırıldı. Karıştırılan toz numuneler 100 MPa, 150 MPa ve 200 MPa basınçlarda soğuk preslendikten sonra bir fırın içerisinde 200 °C, 300 °C ve 400 °C ön ısıtma sıcaklıklarına kadar ısıtıldı ve yüksek voltajlı bir tutuşturma yöntemi ile ateşlendi, oksitlenmeyi önlemek için fırına yüksek saflıkta argon gazı gönderildi. Numuneler tutuşturulunca yanma dalgası hızlı bir şekilde kendi kendine ilerledi. Bu çalışmada Ni3Al/NiAl/NiTi fonksiyonel derecelendirilmiş malzemesi reaksiyon sentezlemesi (kendi kendine ilerleyen yüksek sıcaklık sentezlemesi SHS) yöntemi ile üretilmiş oldu. Bu çalışmada, mikroyapı ve makroyapı değişiklikleri farklı işlem parametreleri ile ilgili literatür dikkate alınarak kullanılarak incelendi. Bu üretim parametreleri mikroyapı ve sürecin kendisi üzerinde büyük bir öneme sahip olduğu görüldü. Ayrıca, amaçlanan saf Ni3Al,NiAl ve NiTi fazları elde edilmiş ve bunlar dışında farklı NiTiAl, TiAl3 ve TiAl fazlarının varlığı tespit edildi. Bu çalışmanın birinci bölümünde konuya giriş yapılmıştır. İkinci bölümde kapsamlı bir literatürler sunuldu. Üçüncü bölümünde fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeler ve intermetalik bileşikler tartışıldı. Dördüncü bölümde deneysel çalışmanın yöntemine yer verildi, beşinci bölümde ise deney sonuçları verildi. Altıncı ve son bölümde çalışma sonunda elde edilen genel sonuç ve öneriler verildi.
Östenitik paslanmaz çeliğin kendi kendine ilerleyen yüksek sıcaklık sentezlenmesi yöntemiyle (SHS-kkiyss) Ni-Al-Cr metallerarası bileşiğin kaplanması
Bu çalışmada, AISI 304 paslmaz çelik yüzeyine Ni3Al-Cr intermetaliği kaplanmıştır. Kaplama SHS (Self Propagating High Temperature Synthesis) + sinterleme yöntemiyle yapılmıştır. İşlem parametrelerinin arayüzey mikroyapısı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Atomik olarak 3:1 oranında Ni-Al toz karışımına ağırlıkça %8 ve %10 Cr ilave edilerek eksantrik bir mile bağlı 2 ayrı kap içersinde karıştırılmıştır. Karışımın homojen bir dağılım sergilemesi için tozlar 24 saat boyunca 18 devir/dakika hızında karıştırılmıştır. Hazırlanan tozlar 12mm çapındaki kalıba yerleştirilerek 100 ve 200 MPa basınçla soğuk preslenmiştir. Hazırlanan altlık ve kaplama katları aralarına yüzey ıslatmayı sağlamak amacı ile ince nikel tabaka serilerek reaksiyon odacığına yerleştirilmiştir. İşlem 50 N luk yük altında 1000 ve 1100 0C de 45 dakika süreyle sinterlenerek gerçekleştirilmiştir. Numuneler metalografik incelemeler için parlatılıp dağlanmıştır. Üretilen kaplama tabakalarının ve ara yüzeylerin faz analizleri taramalı elektron mikroskobu (SEM-EDS) ve x-ışınları difraksiyon (XRD) analizi kullanılarak yapılmıştır. Analizler irdelenerek değerlendirilip sonuç ve öneriler verilmiştir. Bu çalışmanın birinci bölümünde konuya giriş yapılmıştır. İkinci bölümde temel bilgiler sunuldu. Üçüncü bölümde deneysel çalışmanın yöntemine yer verildi, dördüncü bölümde ise deney sonuçları verildi. Beşinci ve son bölümde çalışma sonunda elde edilen genel sonuç ve öneriler verildi. Anahtar Kelimeler: SHS,AISI 304, Ni3Al-Cr, kaplama, intermetalik.
Ferritik paslanmaz çeliğin kendi kendine ilerleyen yüksek sıcaklık sentezlenmesi yöntemiyle (SHS-KKIYSS) Ni3Al metallerarası bileşiğin kaplanması
Bu çalışmada, AISI 430 Ferritik Paslanmaz Çelik numuneler (SHS: Self Propagating High Temperature Synthesis) Kendi kendine İlerleyen Yüksek Sıcaklık Sentezlemesi (KİYSS) yöntemiyle Ni3Al metallerarası bileşiği ile kaplanarak işlem parametrelerinin ara yüzey mikro yapısı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Ni ve Al tozları (ağırlıkça % 87 Ni ve % 13 Al) olacak şekilde tartılmış ve homojen bir karışım elde etmek için, içerisinde 12 mm çapında seramik bilye olan mekanik bir karıştırıcıda, 16 devir/dk ile 24 saat süreyle karıştırılmıştır. Karıştırılan tozlar daha sonra 12 mm çapında 10 mm kalınlığında paslanmaz çelik numuneler üzerine 1 mm kalınlığında 150, 200, 250 ve 300 MPa' lık basınçlar altında soğuk kompaktlanmıştır. Kompaktlanan numuneler, ön tavlama yapılmaksızın argon atmosferli bir odacıkta, üzerlerinde 40 N' luk bir kuvvet uygulanarak ısıtılmış ve ateşlenmişlerdir. Daha önce yapılan çalışmalarda, ateşleme ve yanma ile eş zamanlı olarak oluşan Ni3Al tabakasının paslanmaz çelik yüzeyine tutunamadığı görüldüğünden, ateşlenen numuneler, pozisyonları değiştirilmeksizin 1000 ve 1100 C sıcaklıklarda 45 dakika süreyle difüzyon işlemine tabi tutulmuşlardır. Bu çalışmanın birinci bölümünde konuya giriş yapılmıştır. İkinci bölümde temel bilgiler sunuldu. Üçüncü bölümde deneysel çalışmanın yöntemine yer verildi, dördüncü bölümde ise deney sonuçları verildi. Beşinci ve son bölümde çalışma sonunda elde edilen genel sonuç ve öneriler verildi. Anahtar Kelimeler: SHS, Ni3Al, kaplama, intermetalik.
AA 7075 - AA 6061 malzeme çiftinin sürtünme kaynağı ile birleştirilebilirliğinin araştırılması
Sürtünme kaynağı katı hal kaynaklarından birisi olup, birleştirilecek parçaların birbirleriyle temasları esnasındaki sürtünmeden doğan ısı esasına dayanır. Üretilen ısı malzemeleri birleştirmede kullanılır. Yöntem, son zamanlarda değişik metal çiftlerini kaynak etmede kullanılmıştır. Bu çalışmada AA 6061 ve AA 7075 malzemeleri farklı sürtünme kaynak parametreleri ile birleştirildi ve sürtünme kaynaklı bağlantılar elde edildi. Bu bağlantıların mikroyapı, mikrosertlik ve çekme testi incelemeleri yapıldı. Çalışmada 1. bölümde giriş yapılmıştır. 2. bölümde Al ve alaşımları anlatılmıştır. 3. bölümde Al ve alaşımlarının kaynağından bahsedilmiştir. 4. bölümde sürtünme kaynağı izah edilmiştir. 5. bölüm literatür çalışmalarını vermektedir. 6. ve 7. bölümlerde sırasıyla, deneysel çalışmalar ile sonuç ve tartışmaları verilmektedir. Bu çalışmanın sonucunda AA 6061 ile AA 7075 malzeme çiftinin farklı sürtünme kaynak parametrelerinde birleştirildiği ve farklı mikroyapı özellikleri gösterdiği anlaşılmıştır.Ayrıca en iyi çekme dayanımı 3 nolu numunede gözlenmiştir
Sürtünme kaynak yöntemi ile birleştirilmiş AISI 4340/ AISI 420 çelik çiftinin burulma davranışının incelenmesi
Günümüzde gelişen teknoloji ile birlikte, farklı malzemelerin birleştirilerek kullanılması gereksinimi ortaya çıkmıştır. İki farklı alaşımdaki çeliğin birleştirilmesinde en uygun yöntem kaynaklı birleştirmedir. Kaynak işleminin sonrasında, kaynak bölgesinin özelliklerinin, birleştirilen çeliklerin özelliklerinden farklı olması önemli sorunları ortaya çıkarmıştır. Değişik kaynak yöntemleri içerisinde ergitme kaynak yöntemlerinin kullanılması, bu sorunları daha da arttırmaktadır. Ergitme kaynak yöntemlerinin kaynak hatalarına açık bir yöntem olması ve soğuma sırasında makro düzeyde iç gerilmelerin oluşması bu yöntemlerin önemli dezavantajları olup, kaynağın mukavemetini düşürmektedir. Bu sebeple farklı bileşimdeki malzemelerin birleştirilmesinde bir ergitme olayının olmaması ya da sınırlı olması, çok daha az kaynak hatası içermesi ve kaynak sonrası minimum iç gerilmelere sahip olması nedenleriyle katı hal kaynak yöntemleri kullanılmaya başlanmıştır. Bu çalışmada, piyasada yaygın kullanım alanına sahip AISI 4340 ıslah çeliği ile ergitme kaynak yöntemleriyle birleştirilmesi güç olan AISI 420 martenzitik paslanmaz çelikleri farklı devir sayılarında sürtünme kaynak yöntemiyle birleştirilmiştir. Elde edilen bu kaynaklı bağlantılarda arakesitte oluşan yapıların metalografik değerlendirilmesi yapılmış, çekme ve burulma gibi testler ile mekanik davranışlarının incelenmesi amaçlanmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda optimum bir devir sayısının belirlenmiş ve bu devir sayısındaki en iyi burulma dayanımı tespit edilmiştir. Bu çalışmanın birinci bölümünde konuya giriş yapılmıştır. İkinci bölümünde konunun literatürdeki yeri ve öneminden bahsedilmiştir. Üçüncü bölümünde sürtünme kaynak yöntemi, paslanmaz çelikler, ıslah çelikleri, mekanik testler ve burulma deneyi hakkında genel bilgiler verilmiştir. Dördüncü bölümde deneysel çalışmalar ele alınmıştır. Beşinci bölümde deneysel çalışma sonuçları incelenmiş ve yorumları yazılmıştır. Altıncı bölümde genel sonuçlar ve öneriler verilmiştir.
CoCrMo alaşımının yüzeyine SHS yöntemiyle gözenekli NiTi kaplanabilirliğinin araştırılması
Bu çalışmada CoCrMo alaşımı yüzeyine SHS yöntemiyle gözenekli NiTi kaplanmıştır ve üretilen bu numunelerde mikroyapısal ve mekaniksel olarak incelemelerde bulunulmuştur. Atomik % olarak %50,5 Ni %49,5 Ti belirlenen metal tozları özel olarak tasarlanan bir karıştırıcıda seramik bilyalar eklenerek 24 saat boyunca homojen bir şekilde karıştırılmıştır. Daha sonra hazırlanan karışımlar özel olarak tasarlanan bir kalıpta 50-100-150-200 MPa basınçda soğuk preslendi. Soğuk preslenen numuneler indüksiyon ergitme fırınında argon gazı ortamında 950, 1050, 1100, 1150, 1200 ºC'deki beş farklı sıcaklıkta 5 MPa basınç altında 30dk sürede difüzyon edilerek birleşmesi sağlandı. Difüzyon sonrası üretilen numuneler metalografik işlemlerden geçip mikroyapı incelemeleri; OM, SEM, EDS, EDX ile, dönüşüm sıcaklıkları ve entalpileri ise DSC-DTA ile belirlendi. Daha sonra SHS yöntemi ile üretilen gözenekli NiTi'un yoğunluğu Arşiment prensibine göre hesaplanmış ve difüzyon olan numunenin mikro sertlikleri alınarak deneysel çalışmalar tamamlanmıştır. Deneysel çalışmalar sonucunda difüzyon sıcaklığının artmasıyla birlikte daha etkin bir bağlanmanın gerçekleştiği ve daha etkin bir bağlanmaya karşın difüzyon uzunluğunun, Tamz ana alaşımında dikkate değer tane irileşmesinin, mikro sertliğin ve soğuk presleme basıncının artışına bağlı olarak yoğunluğun doğrusal olarak arttığı; buna karşın mikro çatlakların ve soğuk presleme basıncına bağlı olarak gözenekliliğin doğrusal olarak azaldığı gözlenmiştir. Mikroyapı incelemeleri neticesinde 950 ile 1050 ºC difüzyon sıcaklıklarda bağlanan arayüzler incelendiğinde belirgin açıklıkları yani mikro çatlakları bulunan kötü bağlanmış bir arayüz elde edildiğinden bu sıcaklıkların yetersiz olduğuna karar verilmiştir. Artan difüzyon sıcaklığıyla birlikte NiTi kısmının en üst bölgesinden alınan EDX sonuçları incelendiğinde nikelin yapıdaki varlığının az olması yani iç bölgelerde bileşik oluşturarak var olması biyomalzeme olarak düşünüldüğünde istenilen bir sonuç olduğu tespit edilmiştir. SHS yöntemiyle üretilen NiTi alaşımının 10 ºC/dak ısıtma ve soğutma hızıyla alınan DSC ölçümüne göre Austenit başlama sıcaklığı (As) 92,1 ºC, Austenit bitiş sıcaklığı (Af) 122,5 ºC iken martensit başlama sıcaklığı (Ms) 61,6 ºC, martensit bitiş sıcaklığı 43,2 ºC dir. Austenit dönüşüm esnasındaki entalpi değişimi (ΔH) 4,58 J/g, martensit dönüşüm esnasındaki entalpi değişimi değeri (ΔH) 4,04 J/g olarak belirlenmiştir. TG ölçümlerine göre, yaklaşık 600 oC'ye kadar alaşımın kütlesinde herhangi bir artış yoktur. 600 oC'den sonra kütlesinde logaritmik bir artış vardır. Bu artışın sebebi NiTi alaşımının oksitlenmesi dolayısıyla kütlesinde bir artış olması olarak açıklanabilir. Bu çalışmada; CoCrMo alaşımı yüzeyine SHS yöntemiyle gözenekli NiTi kaplaması, 1200 ºC' deki difüzyon sıcaklığında en iyi mikroyapı ve bazı mekanik özelliklere sahip olduğu görülmüştür.
316l paslanmaz çelik üzerine indüksiyon kaynak yöntemiyle gözenekli niti'nin kaplanılabilirliğinin araştırılması
Son yıllarda, biyomalzeme bilimi, insan kemiği ile uyumlu olan malzemelerde büyük ilerlemeler kat etmiştir. Biyomedikal uygulamalarda; şekil hafıza özelliği ve biyouyumluluğa sahip NiTi alaşımı üzerine çok sayıda çalışma mevcuttur. Birçok araştırmacı, insan kemiği ile benzer yapıya sahip olduğundan dolayı ilgilerini gözenekli NiTi (Nikel/Titanyum) alaşımı üzerine yoğunlaştırmışlardır. Gözenekli ve gözeneksiz NiTi alaşımları kıyaslandığında, gözenekli NiTi alaşımı; alaşımın gözenekli yapısından dolayı kemik dokusunun bu yapı içerisinde ilerleyebilmesi ve bu sayede de kaymayan bir yapı oluşumuna izin vermesi gibi üstünlüklere sahiptir. Fakat yapısındaki gözenek miktarının net kriterlerle ayarlanabilme güçlüğü ve bu nedenle de mekanik özelliklerde sapmaların meydana gelmesi, aynı zamanda maliyetinin 316L alaşımları gibi diğer biyouyumlu malzemelere kıyasla yüksek olması gelecekte kullanım alanını oldukça sınırlandırmıştır. Bu çalışmada, biyouyumlu 316L paslanmaz çelik üst tabakanın yüzeyi SHS (kendi ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi) yöntemi kullanılarak gözenekli NiTi alaşımıyla kaplanacak. Oluşturulmuş olan gözenekli kaplamada soğuk presleme basıncının gözenekliliğe etkisi ve gözenekli NiTi ile 316L arasında oluşacak ara tabakaya etkisi incelendi. İşlem olarak toz metalurjisi yöntemiyle 316L paslanmaz çelik üzerine 2-3 mm kalınlığında NiTi toz karışımı 50, 100, 150 ve 200 MPa basınçlarda soğuk olarak preslendi. Preslenen numuneler argon gazı atmosfer koruması altında indüksiyon kaynak yöntemiyle 1200 0C sıcaklığında 316L paslanmaz çelik alaşımının üzerine kaplandı ve gözenekli NiTi ile kaplanılan numunelerin mikrosertlik, optik mikroskop, Scanning Electron Microscopy (SEM) ve Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) incelemelerine tabi tutuldu. Anahtar Kelimeler: Nikel Titanyum, Kendi kendine ilerleyen yüksek sıcaklık sentezlemesi (SHS), Toz Metalurjisi, 316L paslanmaz Çelik
Bor takviyeli bakır kompozitinin toz metalurjisi yöntemi ile üretimi ve mekanik-elektriksel özelliklerinin incelenmesi
Bu çalışmada Toz Metalurjisi yöntemi ile Bakır tozları içerisine Ferrobor partikülleri takviye edilerek hazırlanan metal matrisli kompozitin (MMC) iletkenlik ve mekanik özellikleri inceleme altına alınmıştır. Bu amaçla seçilen Ferrobor takviye partikülleri yapı içinde ağırlıkça %1-1,5-2-2,5-3-3,5 oranlarında ilave edilerek hazırlanan numuneler toz metalürjisi yöntemi ile 600 MPa basınç altında preslenmişlerdir. Ardından numuneler 800-850-900 ºC sıcaklıklarda sinterlenerek, farklı sinterleme sıcaklıklarının kompozit özelliklerine etkisi incelenmiştir. Sinterleme öncesinde ve sonrasında yoğunluk ölçümleri yapılan MMC numunelerine mekanik ve iletkenlik özelliklerini belirlemek amacı ile bazı deneyler uygulanmıştır. Sertlik, Çapraz kırılma, Yoğunluk, iletkenlik deneylerinin uygulanan numunelerin mekanik ve iletkenlik özellikleri elde edilen ölçüm değerleri ışığında belirlenmiştir. Numuneler mikroyapı karakterizasyonu ile SEM, EDS ve XRD analizleri sonucunda, farklı sıcaklıklarda uygulanan sinterleme işlemi ile değişik intermetalik bileşiklerin oluştuğu görülmüştür. Sinterleme sıcaklığı artışının numunelerin mekanik özelliklerini iyileştirdiği, iletkenlik özelliklerini değiştirmediği görülmüştür. Farklı bileşim oranları dikkate alındığında, yapı içerisinde artan takviye partikülü oranına paralel olarak sertlik değerlerinin arttığı, çapraz kırılma mukavemetinin azaldığı ve elektrik iletkenliği değerlerinin %2 Ferrobor takviye partikülü oranına kadar değişmediği bu noktadan sonra yapı içerisinde bir miktar direnç artışı gözlendiği kaydedilmiştir. Malzemelere uygulanan sinterleme sıcaklığı ve farklı takviye partikülü oranları dikkate alındığında, 850 ºC sıcaklıkta % 2,5 FeB takviye partikülü oranına sahip numunenin, tüm numuneler içinde en iyi mekanik özellikleri verdiği ve iletkenlik değerlerinin, saf bakıra yakın değerler sergilemesi ile öne çıktığı söylenebilir.
Sürtünme karıştırma kaynak yöntemi ile birleştirilmiş AA7075/AA6061 kaynaklı bağlantıların mikroyapı ve mekanik özelliklerinin araştırılması
Geleneksel ergitme kaynak yöntemleri ile birleştirmesi problemli olan ve özellikle havacılık, uzay ve savunma sanayisi gibi yaygın alanlarda kullanılan farklı özelliklere sahip alüminyum alaşımları, yeni ve alternatif bir yöntem olan sürtünme karıştırma kaynak (SKK) yöntemiyle ile birleştirilebilmektedir.Bu çalışmada, farklı özelliklere sahip AA6061 ila AA7075 alaşımları, sürtünme karıştırma kaynağı yöntemiyle ile birleştirilmiştir. Kaynaklı birleştirmelerde; karıştırıcı ucun dönme hızı (devir sayısı), geometrisi ve kaynak ilerleme hızı gibi parametreler, ilgili literatür ışığında belirli aralıklarda değiştirilerek, farklı mekanik ve mikroyapı özelliklerine sahip birleştirmeler elde edilmiştir. Çalışma sonucunda işlem parametrelerinin, birleşme kalitesi üzerinde önemli rol oynadığı belirlenmiştir. Farklı özelliklerdeki AA6061 ve AA7075 alüminyum alaşımının SKK yöntemiyle ile birleştirilmesinde, uygun devir sayısı ve ilerleme hızı kombinasyonlarında kaynak kalitesini artırmak mümkün olabilmektedir.Çalışmanın birinci bölümünde konuya giriş yapılmış, ikinci bölümünde alüminyum ve alaşımları tanıtılmış, üçüncü bölümünde alüminyum alaşımlarında kullanılan kaynak yöntemlerinden bahsedilmiş, dördüncü bölümünde sürtünme karıştırma kaynağı hakkında geniş bilgiye yer verilmiştir. Beşinci bölümde güncel literatürlerden örnekler verilerek yapılan çalışmaların amaçlarından bahsedilmiş, altıncı bölümde deneysel çalışmanın yöntemi ve deneylere hazırlık aşamaları ele alınmıştır. Yedinci bölümde deneysel çalışmalar detaylı olarak incelenirken, deney sonuçları irdelenmiş, sekizinci ve son bölümde çalışma sonunda elde edilen genel sonuçlar ve öneriler verilmiştir.
Toz metalurjisi ile üretilen NiTi şekil hatırlamalı alaşımların metalurjik ve mekanik karakteristiklerinin incelenmesi
Bu çalışmada, TM ve SHS yöntemi ile gözenekli NiTi şekil hatırlamalı alaşımı üretildi. Üretilen numunelerin makro-mikro yapıları, faz dönüşümleri ve basma dayanımları (mekaniksel özellikleri) incelendi.Giriş bölümünde; martensitik faz dönüşümünün tarihçesi ve gözenekli NiTi ŞHA hakkında kısaca bilgi verildi. İkinci bölümde; ŞHA'da faz dönüşümü, üçüncü bölümde; ŞHO anlatıldı. Dördüncü bölümde; NiTi ŞHA'ın faz diyagramları, kristal yapısı, martensitik faz dönüşüm özellikleri, genel özellikleri, kullanım alanları, alaşım özelliklerine kompozisyon ve çökeltilerin etkisi ile deformasyon ve yaşlandırmanın faz dönüşüm sıcaklıkları üzerine etkisi hakkında bilgi verildi. Beşinci bölümde TM ile üretilen gözenekli NiTi ŞHA hakkında literatür incelemesi yapıldı. Altıncı ve yedinci bölümde deneysel çalışmalar ile bulgular anlatılarak tartışıldı. Sekizinci bölümde genel sonuçlar ve öneriler belirtildi.Üretim yapılırken Ni-Ti toz oranları Ni-%at.49,5Ti olarak tercih edildi. Toz numuneler dönen bir kap içerisinde 24 saat süreyle 16 devir/dak dönme hızında torna tezgâhında karıştırıldı. Karıştırılan toz numuneler 50 MPa, 100 MPa ve 200 MPa basınçlarda soğuk preslendikten sonra bir fırın içerisinde 15 °C/dak ısıtma hızı ile 100 °C, 200 °C ve 350 °C ön ısıtma sıcaklıklarına kadar ısıtıldı ve literatürden farklı yüksek voltajlı bir tutuşturma yöntemi ile ateşlendi. Oksitlenmeyi önlemek için fırına yüksek saflıkta argon gazı gönderildi. Numuneler tutuşturulunca yanma dalgası preslenmiş numunenin diğer ekseni boyunca çok kısa bir sürede kendi kendine ilerledi ve böylece gözenekli NiTi ŞHA sentezlenmiş oldu. 100 MPa basınçla soğuk preslenen numuneler her üç farklı ön ısıtma sıcaklıklarında ateşlenerek sentezlenirken, 50 MPa ve 200 MPa basınçla soğuk preslenen numuneler sadece 200 °C ön ısıtma sıcaklığında ateşlenerek sentezlendi. 100 MPa basınçla soğuk preslenen ve 200 °C ön ısıtma sıcaklığında sentezlenen numunelerin bazıları 1050 °C'de 1 saat kadar süreyle farklı yükler altında (0 MPa, 3,2 MPa, 6,41 MPa, 9,61 MPa, 12,82 MPa) ısıl-işleme tabi tutuldu.Uygulanan tutuşturma yöntemi ile numunelerin yapısında oluşan yanma kanallarının yönelimi kontrol edilebilmekte ve böylece basma dayanımları arttırılabilmektedir. Ön ısıtma sıcaklığı, soğuk presleme basıncı ve ısıl-işlem sırasında uygulanan yük arttığı zaman numunelerin gözenek oranlarının azaldığı belirlendi.Üretilen numunelerin optik fotoğraflarında kapalı ve açık gözeneklerin yaklaşık olarak homojen dağılım gösterdikleri, EDX ve X-ışın analizlerinde ana fazın austenit (NiTi), ikinci fazın martensit (NiTi) olduğu, bunun yanında yapıda Ni4Ti3, NiTi2, fazlarının varlığı saf Ni, saf Ti ve Ni3Ti fazlarının olmadığı anlaşıldı. DSC ölçümlerinde oda sıcaklığında martensit fazın varlığı, austenit ve martensit dönüşüm sıcaklıklarının insan vücut sıcaklığında yüksek olduğu anlaşıldı.Numunelerin 1050 °C'de farklı yükler altında ısıl-işleme tabi tutulması ile yapıdaki ana faz dışındaki fazların azaldığı, yükün 6,41 MPa olduğu zaman yapının sadece austenit fazdan ibaret olduğu, yükün artması ile yapının austenit ve martensit fazdan ibaret olduğu anlaşıldı.Basma testlerinde, gözenek oranlarının azalması ve yanma kanallarının numune boyunca yönelmesi ile basma dayanımlarının arttığı, yük altında ısıl-işlem yapılması ile basma dayanımlarının daha da arttığı belirlendi.Anahtar Kelimeler: NiTiı, şekil hatırlamalı alaşımlar, martensit-austenit faz dönüşümü, gözenekli alaşımlar, toz metalürjisi, SHS, ısıl-işlem, mikroyapı, mekaniksel özellikler.
Yeni bir aşınma test cihazı tasarımı ve bazı metallerin aşınma davranışlarının araştırılması
Aşınma, çeşitli makine ve teçhizatın kullanım ömürlerinin çok kısa olmasına dolayı-sıyla ekonomik kayıplara sebep olmaktadır. Bu konu, özellikle makine tasarımlarında dikkate alınması gerekir. Çünkü aşınma olayı kontrol edilemediği zaman makine ve teçhizatın ha-sara uğraması zaman, malzeme, enerji ve emek kayıplarına sebep olmaktadır. Aynızamanda aşınma, temas eden yüzeylerde oluşan sürtünme etkileriyle güç kaybına, ölçü ve yüzey tole-ranslarının bozulmasına sebebiyet vermektedir. Bu nedenle malzeme seçiminde aşınma, göz ününe alınması gereken en önemli unsurlardan birisidir.Bu nedenle çalışmamızda step veya servomotor kullanmak kaydıyla aşınma hızı, aşınan parçasının ilerleme hızı ve yük miktarı kontrol edilebilir pim-disk sisteminin benzeri Pim-Silindir esasılı yeni bir aşınma test cihazının dizayn ve üretimi gerçekleştirilmiştir. Ayrıca üre-tilmiş olan bu cihaz ile Cu, Ni ve Ti esaslı üç farklı alaşımın aşınma davranışları incelenmiştir.Elde edilen aşınma testi sonuçları, sözkonusu aşınma test cihazının emsallerini aratma-yacak niteliklerde yeterli olduğunu göstermiştir.Bu nedenle çalışmamızda step veya servomotor kullanmak kaydıyla aşınma hızı, aşınan parçasının ilerleme hızı ve yük miktarı kontrol edilebilir pim-disk sisteminin benzeri Pim-Silindir esasılı yeni bir aşınma test cihazının dizayn ve üretimi gerçekleştirilmiştir. Ayrıca üre-tilmiş olan bu cihaz ile Cu, Ni ve Ti esaslı üç farklı alaşımın aşınma davranışları incelenmiştir.Elde edilen aşınma testi sonuçları, söz konusu aşınma test cihazının emsallerini aratmayacak niteliklerde yeterli olduğunu göstermiştir.
Gaz tungsten ark kaynak yöntemiyle üretilen Fe esaslı kaplama tabakalarının aşınma ve mikroyapı karakteristiklerinin araştırılması
Bu çalışmada, AISI 304 ostenitik paslanmaz çelik yüzeyine, farklı Cr içerikli FeCrC, B4C ve Ti tozları gaz tungsten ark (GTA) yöntemiyle kaplanarak, mikroyapıda oluşacak karbür ve diğer fazların, malzemenin sertliğine ve abrasiv aşınma davranışlarına olan etkileri deneysel olarak araştırılmıştır. Mikroyapı incelemelerinde optik mikroskop, taramalı elektron mikroskobu (scanning electron microscope (SEM)) ve noktasal analiz tekniği (energy dispersive spectograph EDS) mikro analizlerinden faydalanılmıştır. Yüzeydeki modifiye edilen tabakanın makrosertliği ve mikrosertliği ölçülmüş, yüzey tabakası abrasiv olarak pim-disk deney aparatında aşındırılmıştır. Aşınma testleri sonrası numunelerin, 5 N, 10 N, ve 20 N yükler altında mesafeye bağlı kütle kayıp miktarlarının grafikleri çizilmiştir. Ayrıca kaplama tabakalarının nüfuziyet oranları hesaplanmıştır.GTA kaplamalar için; % 66 Cr içerikli FeCrC `nin en iyi kaplama oluşturan toz olduğu, 135 A 'lik kaynak akımının ise en uygun akım olduğu tespit edilmiştir. B4C ve Ti tozlarına farklı oranlarda FeCrC tozu katılarak oluşturulan kaplamaların mikroyapı incelemelerinde M2C, M3C, M7C3, M23C6, FeB, Fe2B, TiFe, TiFe2, Ti2Ni, TiNi3 ve TiNi karbürlerinin oluştuğu ve bu karbürlerin aşınma deneylerinde kütle kayıplarını azalttığı tespit edilmiştir. Ayrıca makrosertliği ve mikrosertliği en yüksek olan B4C kaplamalarının, abrasiv aşınma deneyleri sonucunda farklı yüklerdeki mesafeye bağlı kütle kayıp miktarları en az olan numune grubu olduğu tespit edilmiştir.
Düşük ve orta karbonlu çeliklerin yüzeyine TIG kaynak metoduyla kaplanan ostenitik paslanmaz çelik tozunun aşınma direncine karbür içeriğinin etkisinin araştırılması
Bu çalışmada düşük ve orta karbonlu çeliklerin yüzeyi (TIG) Tungsten İnert Gaz yöntemi kullanılarak farklı kompozit tozlarla alaşımlandırılmıştır. Alaşımlandırılan bölgelerin mikroyapı ve aşınma özellikleri araştırılmıştır. Düşük ve orta karbonlu çeliklerin yüzeyleri ostenitik paslanmaz çelik tozları içerisine % 1.5 ila 4.5 oranında kobalt, molibden ve titanyum tozları katılarak alaşımlandırılmıştır. Yüzey alaşımlama işleminden sonra, alaşımlı bölgenin mikroyapısını belirlemek için, optik mikroskop, tarayıcı elektron mikroskobu (SEM), noktasal analiz (EDS), X-ışınları (XRD) gibi ileri teknoloji araştırma yöntemlerinden faydalanılmıştır. Abrasiv aşınma testleri pin-on-disk, adhesiv aşınma testleri ise blok-on-disk aparatı üzerinde gerçekleştirilmiştir. Sertlik değerleri alaşımlandırılmış bölge üzerinden ölçülmüştür.GTA yöntemi kullanılarak yapılan yüzey alaşımlama uygulamaları sonucunda; 50 - 100 A enerji girdilerinde temel malzeme yüzeyine kompozit toz başarılı bir şekilde ergitilerek tutturulmuştur. Ancak düşük enerji girdilerinde, kompozit kaplama tozu içerisindeki kobalt ve molibden elementlerinin tamamen çözünmediği görülmüştür.Mikroyapıda oluşan M23C6 karbürlerinin, Mo elementi ile takviyeli numunelerde tane sınırlarında, Ti elementi ile takviye edilen numunelerde ostenit faz içerisinde, Co elementi ile takviye edilen numunelerde ise tane sınırı ve ostenit fazı içerisinde oluştuğu tespit edilmiştir. Enerji girdisinin yükseltilmesi ile M23C6 karbürlerinin mikroyapıda daha fazla çözünerek, Cr elementi açısından daha homojen bir yapının oluştuğu gözlenmiştir.Numuneler içersinde en yüksek sertlik ve en iyi aşınma direnci Ti elementi ile takviye edilerek yüzeye alaşımlandırılan ostenitik paslanmaz çelik numunelerde görülmüş, bunu Mo ve Co elementi takviyeli numuneler izlemiştir.Anahtar Kelimeler: Yüzey alaşımlama, GTA, Adhesiv aşınma, Abrasiv aşınma, paslanmaz çelik tozu
Ni?Cr alaşımının mekanik özelliklerine molibden katkı oranının etkisi
Çok çeşitli süper alaşımlar vardır. Bunlardan bazısı da nikel esaslı süper alaşımlardır. Bu alaşımların genel özellikleri oksidasyona, korozyona aşınmaya karşı mukavemetli olmalarıdır. Çeşitli metallerin ilave edilmesiyle bu süper alaşımların özellikleri geliştirilebilir ve kullanım alanları arttırılabilir.Bu çalışmada nikel esaslı Ni-Cr süper alaşımlarına molibden katkısının etkisini incelemek, molibdenin Ni-Cr alaşımlarında yaptığı fiziksel, mekaniksel (çekme, sertlik ve talaş kaldırma gibi) özelliklerin, mikroskobik yapıların (SEM, EDAX ve XRAY) incelenmesi, yorumlanması ve bu sonuçlara göre nikel esaslı Ni-Cr süper alaşımlarının geliştirilmesi, böylece biyolojik protez malzemelerde, diş protezlerinde (diş altlığı), uçak sanayinde ve sanayinin diğer kollarında korozyona ve oksidasyona karşı dirençli, mukavemetli süper alaşımlar geliştirmek hedeflenmiştir.Anahtar kelimeler: Süper alaşımlar, nikel esaslı alaşımlar, Ni-Cr-Mo
AISI 304 paslanmaz çeliği ve 1040 Çelik Çifti'nin plazma kaynak yöntemiyle birleştirilebilirliğinin araştırılması
Plazma ark kaynağı, lazer ve elektron-ışın kaynağında olduğu gibi çok güçlü bir plazma ışını meydana getirerek birleştirilecek malzemelerde tam nüfuziyetin elde edildiği bir kaynak yöntemidir. Kaynak esnasında ergiyik metal, malzemenin kesiti boyunca anahtar deliği şeklinde bir boşluk oluşturarak ilerler. Bu yöntemle 10 mm. kadar olan parçalar tek pasoda kaynak edilebilir.Yapılan araştırmalar sonucunda plazma ark kaynağı konusunda ülkemizde birkaç bilimsel çalışma yapılmamış olup, yurt dışında ise plazma ark kaynağı konusunda birçok çalışma bulunmakla birlikte, benzer olmayan malzeme çiftlerinin birleştirilebilirliği konusunda çalışmaya rastlanılmamıştır. Lazer ve elektron-ışın kaynak yöntemi kullanılarak benzer ve benzer olmayan malzeme çiftlerinin birleştirilebilirliği konusunda birçok çalışmanın yapılmış olması ve ayrıca bu kaynak yöntemlerinin sınırlılıkları düşünüldüğünde plazma ark kaynağının kullanım ve parçanın kaynağa kolay hazırlanması, bu konuda yapılacak çalışmaları önemli kılacaktır.Kaynak metali mikroyapı analizi için optik mikroskop, SEM, EDX ile incelendi.Bileşimlerin mekanik özellikleri çentik darbe deneyi ve mikrosertlik metodlarıyla Fırat Üniversitesinde test edildi.
Sade karbonlu çeliklerin tıg ve plazma ile yüzey kaplamasında koruyucu gaz ve tozların yüzey modifikasyonuna etkilerinin incelenmesi
Bu çalışmada sade karbonlu çeliğin yüzeyi (GTA) Tungsten İnert Gaz ve (PTA) Plazma Transfer Ark yöntemleri kullanılarak FeCr, FeTi ve FeMo tozları ile alaşımlandırılmıştır. Numunelerin alaşımlandırma işlemi yapılırken koruyucu gaz olarak saf argon gazı ile birlikte bu gaza % 3 ve 5 oranlarında ilave edilen H2 gazı kullanılmıştır. Alaşımlandırılan bölgelerin mikroyapı ve abrasiv aşınma özellikleri araştırılmıştır. Sade karbonlu (AISI 1020) çeliğin yüzeyi yüksek karbonlu ferrokrom, ferrotitanyum ve ferromolibden tozları kullanılarak alaşımlandırılmıştır. Yüzey alaşımlama işleminden sonra, alaşımlı bölgenin mikroyapısını belirlemek için, tarayıcı elektron mikroskobu (SEM), noktasal analiz (EDS), X-ışınları (XRD) gibi ileri teknoloji araştırma yöntemlerinden faydalanılmıştır. Abrasiv aşınma testleri pin-on-disk aparatı üzerinde gerçekleştirilmiştir. Sertlik değerleri alaşımlandırılmış bölge üzerinden ölçülmüştür.GTA ve PTA yöntemleri kullanılarak yapılan yüzey alaşımlama uygulamaları sonucunda; her iki yöntemde de alt malzeme yüzeyine ferro içerikli alaşım tozları ergitilerek yüzey modifikasyon işlemi başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir.FeCr tozu kullanılarak GTA ve PTA yöntemleri ile yapılan yapılan yüzey modifikasyonu işlemi sonrasında mikroyapıda dendritik yapı içerisinde Cr7C3, östenit, Fe3C fazları tespit edilirken, FeTi tozu kullanılarak gerçekleştirilen yüzey modifikasyonu işleminde ferrit matrisi içerisinde oluşan FeTi, Fe3C ve TiC fazlarına rastlanılmıştır. Yine aynı yöntemler ile FeMo tozu kullanılarak gerçekleştirilen yüzey modifikasyonu işlemi sonrasında mikroyapıda ötektoid şeklinde oluşan yapı içerisinde Fe2Mo, MoC, FeC ve Fe3C fazlarına rastlanılmıştır.Koruyucu argon gazı içerisindeki hidrojen oranın artması ile numunelerde daha homojen bir mikroyapı ve buna bağlı olarak sertlik artışı gözlenmiştir.Numuneler içersinde en yüksek sertlik ve en iyi aşınma direnci FeCr tozu ile alaşımlandırılmış PTA yöntemi ile üretilmiş numunelerde görülmüş olup, bunu aynı yöntem ile üretilen FeMo ve FeTi tozları ile alaşımlandırılmış numuneler izlemiştir.Anahtar Kelimeler: Yüzey alaşımlama, GTA, PTA, Koruyucu gaz, Abrasiv aşınma
Alüminyum alaşımı ve bronzu yüzeyine oksit ve karbür bileşiklerinin plazma sprey yöntemiyle kaplanmasının araştırılması
Bu çalışmada, alüminyum alaşımı (AA2024-T4) ve Al bronzu (Cu alaşımı) yüzeyine çeşitli oksit ve karbür tozları atmosferik plazma püskürtme yöntemi kullanılarak kaplanmıştır. Yüzeyde elde edilen kaplama tabakalarının; mikroyapı, sertlik, yüzey pürüzlülüğü, birleşme mukavemetleri ve ısıl genleşme özellikleri incelenmiştir. Alüminyum alaşımı (AA2024-T4) yüzeyine Al2O3 ve Al2O3 içerisine farklı yüzdelerde ilave edilen TiO2 tozları ile elde edilen oksit toz karışımları kaplanmıştır. Aynı alt malzeme yüzeyine (AA2024-T4) saf Al tozu içerisine % 5 Cu ilave edilerek karıştırılan Al + % 5 Cu toz karışımına farklı oranlarda bor karbür (B4C) ilavesi ile elde edilen karbür toz karışımları da kaplanmıştır. Alüminyum bronzu (Cu alaşımı) yüzeyine ise İtriyum oksit ilaveli Zirkonyum oksit (ZrO2+Y2O3) tozu ve ZrO2+Y2O3 tozu içerisine farklı yüzdelerde ilave edilen Al2O3 tozları ile elde edilen oksit toz karışımları kaplanmıştır. Aynı alt malzeme yüzeyine (Cu alaşımı) saf Cu tozu içerisine % 5 Al ilave edilerek karıştırılan Cu + % 5 Al toz karışımına farklı oranlarda krom karbür (Cr3C2) ilavesi ile elde edilen karbür toz karışımları da kaplanmıştır. Kaplanmış numunelerin kaplama yüzeyine dik olarak çıkarılan deney numunelerinden; mikroyapı ve sertlik incelemeleri, ayrıca kaplama esnasında kaplanmış olan çekme numuneleri ile kaplamanın birleşme mukavemet incelemeleri ve meydana gelen tabakanın yüzey pürüzlülüğü ile ısıl genleşme özelliklerine bakılmıştır. Optik mikroskop, elektron mikroskobu (SEM) ve enerji dispersive X-ray (EDX) aracılığıyla mikroyapılar incelenerek değerlendirilmiştir. Yüzey durumunu belirlemek amacıyla yüzey pürüzlülük ölçüm cihazıyla yüzey pürüzlülük değerleri (Ra) ölçülmüştür. Alt malzeme üzerine uygulanan kaplama işlemi sonrasında, numunelerin ısıl genleşme katsayılarını tespit etmek amacıyla dilatometre cihazından faydalanılmıştır.Alt malzeme (AA 2024-T4) yüzeyine gerçekleştirilen Al2O3 ve Al2O3 + TiO2 kaplanarak elde edilen A grubu numunelerde, en düşük gözenek miktarı, sertlik miktarı, yüzey pürüzlülük değeri ve ısıl genleşme katsayısı ile en yüksek yapışma mukavemet değeri % 40 TiO2'li numunede elde edilmiştir. Al+Cu ve Al+Cu+B4C kaplanarak elde edilen B grubu numunelerde ise en yüksek gözenek miktarı ve sertlik değeri ile en düşük yüzey pürüzlülük değeri ve ısıl genleşme katsayısı % 20 B4C'lü ve en yüksek yapışma mukavemeti 48,08 MPa değeri ile B4C ilavesiz numunelerde elde edilmiştir.Alüminyum bronz (Cu alaşımı) alt malzeme yüzeyine gerçekleştirilen ZrO2 + %8 Y2O3 ve ZrO2 + %8 Y2O3 + Al2O3 kaplanarak elde edilen C grubu numunelerde, en yüksek gözenek miktarı ve yapışma mukavemet değeri ile en düşük yüzey pürüzlülüğü ve ısıl genleşme katsayısı %20 Al2O3 ilaveli numunede, en yüksek sertlik değeri ise % 5 Al2O3 ilaveli numunede elde edilmiştir. Cu + % 5 Al ve Cu + % 5 Al + Cr3C2 kaplanarak elde edilen D grubu numunelerde ise en düşük gözenek miktarı ve yüzey pürüzlülüğü ile en yüksek sertlik değeri Cr3C2 ilavesiz Cu + % 5 Al ile kaplanan numunede elde edilmiştir. D grubu numunelerde ısıl genleşme katsayısı tespit edilememiştir. Kaplama esnasında yüzeyde oluşan oksitlenmeden dolayı yapışma mukavemet değerleri standartlardan düşük değerlerde tespit edilmiştir.
Kobalt katkılandırılmış ZnO yarıiletken malzemelerin üretimi ve elektriksel özelliklerinin araştırılması
Yarı iletkenlik özelliğe sahip çinko oksit (ZnO) bileşiği; önemli teknolojik bir malzemedir. Kafes yapısında bir simetri ekseni (wurtzite) olmadığından, güçlü piezo ve piroelektrik özellikler gösterir. Bu özellikleri nedeniyle çinko oksit; geniş çaplı olarak elektromekanik bağlantılarda, mekanik işletici düzenlerde ve piezoelektrik etkili sensörlerde kullanılaır. Ayrıca çinko oksitin 3.37 eV'luk geniş bir bant aralığına sahip olası, onun uygun kısa dalga boylu optoeletronik uygulamalarda da kullanılmasını sağlamıştır.Bu çalışmada, çinko okside (ZnO)'e düşük oranlarda kobalt (Co) katılarak dört çeşit yeni yarı iletken malzeme üretilmiştir. Çinko oksite düşük orandaki Co katkıları, fiziksel olarak ve sinterleme yoluyla yapılmıştır. Elde edilen malzemeler; 900, 1100 ve 1300 ºC sıcaklıklarda ayrı ayrı üçer saat süreyle normal çevre koşulları altında sinterleme işlemine tabi tutulmuştur. Katkı sonrasında; kobaltın ve sinterleme sıcaklıklarının çinko oksidin mikroyapı ve iletkenlik özelliklerini nasıl etkilediğini belirlemek amacıyla; taramalı elektron mikroskobu (SEM), x-ışınları kırınımı (XRD) ve iletkenlik ölçüm çalışmaları yapılmıştır.Elde edilen sonuçlardan; artan kobalt katkısının ZnO'in mikroyapısısnda önemli bir değişikliğe neden olmadığı ve sinterleme sıcaklığının kristal kafes yapısında az oranda değişikliklere yol açtığı görülmüştür. Yapılan deneylerde; artan kobalt içeriği ve sinterleme sıcaklıklarına bağlı olarak, çinko oksidin iletkenlik özelliklerinde önemli değişikliklerin meydana geldiği ve artma gösterdiği yapılan deneyler sonucunda tespit edilmiştir.
Elmaslı kesici takımlarda alternatif bağlayıcılar
Elmaslı kesici takımlar doğal taş kesme işlemlerinde kullanılırlar ve matris dizaynı butakımların performansı bakımından çok önemlidir. Kobalt metali takımın kalitesinin yüksekolması için matriste bağlayıcı olarak önemli bir yere sahiptir. Bu çalışmada içinde kobaltbulunmayan Fe-Cu-Ni-Mo metalleri kullanılarak yeni matrisler üretilmiş ve bunların mikroyapıve mekanik özellikleri incelenmiştir.Çalışmada farklı bileşimlerde dokuz çeşit elmaslı kesici takım üretilmiş ve bunların herbiri 750-800-850 oC gibi üç farklı sıcaklıkta 350 MPa basınç altında dört dakika süre ilesinterlenmiştir. Üretilen numuneler için yoğunluk ölçümü, sertlik, üç noktalı eğme (three pointbending) testleri yapılmıştır. Mikroyapı incelemeleri için taramalı elektron mikroskop (SEM),noktasal analiz (EDX) ve matriste oluşan fazları anlayabilmek amacıyla da X-Işınlarıçalışmaları yapılmıştır.Yapılan çalışmalar sonucunda en yüksek sertliğe Mo ve Ni ilaveli numunelerin sahipolduğu ve sinterleme sıcaklığının yükselmesiyle kesici takımların sertliklerinin düştüğüanlaşılmıştır. Yoğunluk ölçümleri sonucunda en düşük sinterleme sıcaklıklarında en düşükyoğunluk, en yüksek sinterleme sıcaklıklarında ise en yüksek yoğunluğun meydana geldiğitespit edilmiştir. Çok az farkla en düşük yoğunluğa Mo katkılı numunelerin sahip olduğuanlaşılmıştır. Üç noktalı eğme deneylerinden en yüksek eğme dayanımına Fe-Cu alaşımınumunelerin sahip olduğu, en düşük eğme dayanımına ise Mo katkılı numunelerin sahip olduğutespit edilmiştir. Eğme deneylerinde sinterleme sıcaklığının eğme mukavemeti üzerine büyükbir etkisi olduğu gözlenmiştir. Elmas katkılı kesici takımların eğilme deneylerinden, Ni katkılımatrisin en iyi düzeyde elmas tutma kabiliyetine sahip olduğu tespit edilmiştir.
Plazma (PTA) yöntemiyle düşük karbonlu çeliğin yüzey modifikasyonuna koruyucu gazların etkisi
Bu çalışmada düşük karbonlu çeliğin yüzeyi Plazma Transfer Ark (PTA) yöntemi kullanılarak Ti, FeMo, FeCrC ve Si tozları ile alaşımlandırılmıştır. Numunelerin alaşımlandırma işlemi yapılırken koruyucu gaz olarak saf argon gazı ile birlikte bu gaza % 1, % 3 ve % 5 oranlarında ilave edilen N2 gazı kullanılmıştır. Alaşımlandırılan bölgelerin mikroyapı ve abrasiv aşınma özellikleri araştırılmıştır. Sade karbonlu (AISI 1030) çeliğin yüzeyi titanyum, ferromolibden, yüksek karbonlu ferrokrom ve silisyum tozları kullanılarak alaşımlandırılmıştır.Kaplamanın mikroyapısı; optik mikroskop (OM), taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılım tayfı (EDS) ve spektral analizler ile tespit edilmiştir. Modifiye tabakalarının sertlikleri mikrosertlik ölçme cihazı ile abrasiv aşınma özellikleri ise pim-disk test yöntemi ile belirlenmiştir. Aşınma testleri sonrası numunelerin kütle kayıpları tespit edilerek aşınma oranları elde edilmiştir. PTA yöntemi kullanılarak yapılan yüzey alaşımlama uygulamaları sonucunda; PTA yöntemiyle alt malzeme yüzeyine alaşım tozları ergitilerek yüzey modifikasyon işlemi başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir.Ti tozu kullanılarak PTA yöntemi ile yapılan yüzey modifikasyonu işlemi sonrasında ferritik yapı içinde FeTi matrisi, TiN (1) Obsornite, TiN (2) Titanyum nitrür, titanyum karbür (TiC) ve sementit (Fe3C) fazları tespit tespit edilmiştir. FeMo tozu kullanılarak gerçekleştirilen yüzey modifikasyonu işlemi sonrasında mikroyapıda ötektoid şeklinde oluşan yapı içerisinde FeMo matrisi, FeC, Fe3C, Fe7C3, MoC, MoN ve Mo2N oluştuğu tespit edilmiştir. FeCrC tozu kullanılarak yapılan yüzey modifikasyonu işlemi sonrasında mikroyapıda dendritik yapı içerisinde FeCr matrisi, Fe7C3, Cr23C6, CrN, (Fe0,6Cr0,4)2O3 martenzit ve kalıntı östenit fazları tespit tespit edilmiştir. Si tozu kullanılarak yapılan yüzey modifikasyonu işlemi sonrasında ferrit matrisi içerisinde ?-ferrit, SiC ve Si3N4 fazları tespit edilmiştir.Koruyucu argon gazı içerisindeki N2 oranın artması ile numunelerde daha nüfuziyetli homojen bir mikroyapı ve buna bağlı olarak sertlik artışı gözlenmiştir. Numuneler içersinde en yüksek sertlik ve en iyi aşınma direnci Ar + % 5 N2 gazı atmosferinde alaşımlandırılmış numunelerde görülmüştür.
AISI 304?430 paslanmaz?AISI 1010 çelik çiftlerinin lazer yöntemi ile kaynağında birleşme özelliklerinin incelenmesi
Bu çalışmada, AISI 304?430 paslanmaz-AISI 1010 düşük karbonlu çelik çiftlerinin lazer yöntemi ile kaynağında birleşme özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. AISI 430?1010, AISI 304?1010 ve AISI 430?304 olmak üzere, farklı türdeki numune grupları kendi aralarında; 2000, 2250 ve 2500 W kaynak güçlerinde; 100, 200 ve 300 cm/dk kaynak hızlarında, argon ve helyum koruyucu gaz atmosferlerinde, lazer kaynak yöntemi ile birleştirilmişlerdir. Lazer kaynak yöntemiyle birleştirilmiş numunelerin kaynak kalitesinin belirlenebilmesi için metalografik ve mekanik testler uygulanmıştır. Numunelerin metalografik olarak; optik mikroskop ve SEM görüntüleri ile kaynak bölgesi incelenmiş, oluşması muhtemel intermetalik fazlar EDS ve X-Ray analizleri yardımıyla tespit edilmiştir. Kaynaklı bağlantıların mekanik dayanımları çekme testi ile belirlenmiş ve birleşme bölgelerinin mikrosertlik profilleri çıkarılmıştır. Yapılan incelemeler sonucunda; bütün malzeme çiftlerinin lazer kaynaklarında, artan ilerleme hızına bağlı olarak dikiş bölgesinin ve ısının tesiri altında kalan bölgenin (ITAB) genişliğinin azaldığı, ancak artan kaynak gücüne bağlı olarak bu aralığın arttığı belirlenmiştir. Artan kaynak gücüne ve ilerleme hızına bağlı olarak bütün malzemelerde dikiş bölgesinde mikrosertlik değerlerinin arttığı tespit edilmiştir. Artan kaynak gücüne bağlı olarak AISI 430/1010 malzemede de karbon-krom, AISI 304?1010 ve AISI 430?304 malzemelerde ise krom-nikel-karbon difüzyonunun arttığı, ancak artan ilerleme hızına bağlı olarak da bu difüzyonunun azaldığı tespit edilmiştir. Çekme testleri açısından incelendiğinde bütün malzemelerde; artan kaynak gücüne ve kritik soğuma hızına bağlı olarak çekme dayanımının arttığı, ancak artan ilerleme hızına bağlı olarak da çekme dayanımının azaldığı gözlenmektedir. Kaynaklı birleştirmeler açısından ise en iyi birleştirmelerin AISI 430/AISI 1010 malzeme çiftinde 2250 W kaynak gücünde ve 200 cm/dk. ilerleme hızında, AISI 304/AISI 1010 malzeme çiftinde 2500 W kaynak gücünde ve 100 cm/dk. ilerleme hızında, AISI 430/AISI 304 malzeme çiftinde 2500 W kaynak gücünde ve 100 cm/dk. ilerleme hızında, helyum atmosferi altında yapılan birleştirmelerde elde edildiği görülmüştür.
Kobalt esaslı alaşımlara bazı metallerin etkisinin araştırılması
Bu çalışmada kobalt esaslı bir alaşımın mikroyapı ve mekanik özelliklerine vanadyum (V), titanyum (Ti) ve mangan (Mn) elementlerinin etkisi incelenmiştir. Kobalt esaslı alaşım olarak dental uygulamalarda çok kullanılan Co-28Cr-6Mo-0,7Mn-0,5Si-0,5C alaşım referans alınmış ve daha sonra bu alaşıma % 1,3 Mn; % 0,7-2,0 Ti; % 0,7-1,3 V ilave edilerek altı çeşit yeni alaşım üretilmiştir. Kobalt esaslı alaşıma elementler ergitme yöntemi ile ilave edilmiştir. Malzemelerin ergitilmesi için bir elektrik indüksiyon ergitme fırını kullanılmıştır ve ergitme işlemi normal atmosfer şartlarında yapılmıştır. Alaşımlandırma işlemlerinde % 99.9 saflıkta elementler kullanılmıştır.Deney numuneleri sıvı haldeki metalin ön ısıtma yapılmış kokil kalıba dökülmesiyle elde edilmiştir. Çubuk şeklinde dökülen alaşımlardan çeşitli numuneler çıkartılmış ve bunlar üzerinde mekanik deneyler, mikroyapı ve X-ışınları incelemeleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneylerden Mn ilavesinin Co esaslı alaşımın sertliğini düşürdüğü, Ti ilavesinin de sertliği belirli oranlarda düşürdüğü, ancak katkı oranının yükselmesiyle sertlikte artış olduğu gözlenmiş, V ilavesinin yine referans alaşımın sertliğini düşürdüğü anlaşılmıştır. Yapılan mikroyapı incelemelerinde referans alaşımın dendritik bir yapıya sahip olduğu görülmüştür. Dendrit kollarında ise nano yapılı bölgelerin oluştuğu anlaşılmıştır. Mn ilavesi ile malzemedeki dendritik yapı daha homojen bir dağılıma sahip olmuştur. Referans alaşıma Ti ilave edilmesi ile dendritik yapı varlığını korumuş ancak dendrit kollarındaki nano yapının tamamen kaybolduğu gözlenmiştir. V ilavesi ile alaşımda nano boyutlu dendritik yapı tekrar ortaya çıkmıştır ve bu nano dendrit kollarının referans alaşımdakinden daha uzun olduğu görülmüştür.X-ışınları çalışmaları malzemelerde M23C6, Mn15C4, TiSi2, VSi2 vb. fazların meydana geldiğini göstermiştir.Anahtar kelimeler: Kobalt; Kobalt esaslı alaşımlar; Biyomedikal malzemeler; Demir dışıalaşımlar
AISI 430/AISI 1040 çelik çiftinin anahtar deliği plazma kaynak yöntemi ile birleştirilmesi, mikroyapı ve mekanik özelliklerin araştırılması
ÖZETGeleneksel ergitme kaynak yöntemleri ile birleştirilme problemine sahip olan ve özellikle kimya sanayi, havacılık, uzay ve savunma sanayisi gibi imalat alanlarında geniş bir kullanıma sahip paslanmaz çeliklerin, yeni ve ileri bir kaynak tekniği olan plazma transfer ark kaynak (PTAW) yöntemiyle birleştirilebilme şartlarının araştırılması endüstriyel açıdan büyük önem taşımaktadır.Plazma ark kaynağı; tungsten bir elektrod ve iş parçası arasında oluşturulan bir ark vasıtasıyla transfer edilmiş ısıyla metallerin birleştirildiği bir koruyucu gaz ark kaynak yöntemi olarak tanımlanır. Ark, yüksek hızda bir ark sütunu oluşturmak için bakır alaşımlı bir nozul tarafından daraltılır. Yöntem, ilave bir dolgu metali kullanmaksızın yapılır. Genellikle PTAW yöntemi, farklı kalınlığa sahip paslanmaz çeliklerin kaynağında kullanılır. Yöntem; aynı zamanda tantalyum ve zirkonyum gibi özel amaçlı malzemelerde ve alüminyum alaşımları, titanyum alaşımları, alaşımlı ve karbonlu çeliklerde, bakır ve nikel alaşımlarında kullanılır. PTAW yöntemi, üç akım modunda kullanılır. Bunlar; mikroplazma, ergitme, anahtar deliği plazma kaynak yöntemidir.Bu çalışmada, AISI 430 ferritik paslanmaz çelik ve AISI 1040 çelik çifti farklı üretim parametreleri (akım şiddeti, plazma gaz akış debisi, kaynak hızı ve nozul çapı) kullanılarak, anahtar deliği plazma ark kaynak yöntemi ile kaynak ağzı açmadan ve ilave tel kullanmadan birleştirilmiştir. Ayrıca, üretim parametrelerinin kaynaklı bağlantıların birleşme bölgesinde meydana gelen mikroyapısal değişim ve mekanik özellikler üzerine olan etkileri araştırılmıştır.Çalışmada kaynak sonrası numunelerin mekanik özellikleri ve mikroyapıları; çekme testi, optik mikroskopi ve SEM ile incelenmiş, kaynak bölgesinde Vickers sertlik skalası ile sertlik dağılımı belirlenmiştir. Kaynak bölgesinde özellik gösteren yapılar EDAX ve XRD ile analiz edilmiştir. Ayrıca, çekme ve çentik darbe testi uygulanan numunelerin kırık yüzeyleri SEM ile incelenerek kırılma tipi belirlenmiştir.Çalışma sonucunda işlem parametrelerinin, birleşme kalitesi ve kaynaklanma derinliği üzerinde önemli rol oynadığı belirlenmiştir. Farklı kimyasal kompozisyona sahip AISI 430 ve AISI 1040 çelik çiftinin PTAW yöntemi ile birleştirilmesinde, uygun akım şiddeti, plazma gaz debisi ve kaynak ilerleme hızı kombinasyonlarında kaynak kalitesini artırmak mümkün olabilmektedir.Çalışmanın birinci bölümünde konuya giriş yapılmış, ikinci bölümünde paslanmaz çelik ve türleri, paslanmaz çeliklerde kullanılan kaynak yöntemlerinden bahsedilmiş, plazma ark kaynağı hakkında geniş bilgiye yer verilmiştir. Aynı zamanda bu bölümde, güncel literatürlerden örnekler verilerek yapılan çalışmaların amaçlarından bahsedilmiştir. Üçüncü bölümde deneysel çalışmanın yöntemi ve deneylere hazırlık aşamaları ele alınmıştır. Dördüncü bölümde deneysel çalışmalar detaylı olarak incelenirken, deney sonuçları irdelenmiş, beşinci ve son bölümde de çalışma sonunda elde edilen genel sonuçlar verilmiştir.Anahtar kelimeler: Anahtar Deliği Plazma Ark Kaynağı, AISI 430 Ferritik Paslanmaz Çelik, AISI1040 çeliği.
Sıcak presleme tekniğiyle üretilen CoCrMo toz alaşımının sinterleme sıcaklıklığının mikroyapı üzerine etkisinin araştırılması
Bu çalışmada CoCrMo toz metal alaşımı sıcak presleme tekniğiyle üretilmiştir veüretilen bu numunelerde mikroyapısal ve mekaniksel olarak incelemede bulunulmuştur. %67.5 Co, % 27.5 Cr, % 5 Mo oranında karıştırılan metal tozları 88 tipi 360º dönebilenkarıştırıcıda polietilen glikol (PEG) yağlayıcı ve Cr kaplı bilyalar eklenerek homojen birşekilde karıştırılmıştır. Daha sonra hazırlanan karışımlar grafit kalıplara doldurularak argongazı atmosferindeki tam otomasyonlu sıcak preste 750, 800, 850, 900 ºC'deki dört farklısıcaklıkta 115 Bar basınç altında sinterlenerek deney numuneleri elde edildi. Bunumunelere imalat sonrası gerekli metalografik işlemler yapıldıktan sonra üç noktadaneğme, kırık yüzey, mikrosertlik, yoğunluk ölçümü, mikroyapı, XRD incelemeleriyapılmıştır.Deneysel çalışmalar sonucunda sinterleme sıcaklığının artmasıyla birlikte eğilmeuzamamukavemetlerinin, mikrosertliklerin ve yoğunlukların doğrusal olarak arttığı; bunakarşın gözenekliliğin 3 nolu numune haricinde doğrusal olarak azaldığı gözlenmiştir. 3nolu numunede oluşan bileşik karakterli yapıların mikrogözeneklerde çökelmelere nedenolmasından dolayı topaklaşmalar görülmüştür. Mikroyapı incelemeleri neticesinde 750 ve800 ºC sinterleme sıcaklıklarının yetersiz olduğu ve bundan sonraki sinterlemesıcaklıklarında daha az gözenekli ve daha iyi bileşik karakterli yapıların olduğugözlenmiştir. 850 ºC sinterleme sıcaklığında ise yapraksı bölgeye denk geldiği için bileşikkarakterli yapıların çökelmeleri gözlenmiştir. XRD incelemelerinde ise numunelerin dahaçok elementel halde oldukları tespit edilmiştir. Artan sinterleme sıcaklığıyla birlikte Co-Mo arasında çok sayıda bileşik oluşmuştur. Cr'un ergime sıcaklığının çok yüksekolmasından dolayı bileşik oluşturmamış sürekli elementel halde bulunduğu tespitedilmiştir. Bu çalışmada; sıcak presleme tekniğiyle farklı sinterleme sıcaklıklarındaüretilen CoCrMo toz alaşımları 900 ºC' deki sinterleme sıcaklığında en iyi mikroyapı vebazı mekanik özelliklere sahip olduğu görülmüştür.Anahtar Kelimeler: Sıcak presleme, Toz metalurjisi, mikroyapı, CoCrMo süperalaşım.
B2O3 katkılı kontak malzemesi üretimi ve özelliklerinin araştırılması
Bu çalışmada toz metalurjisi ve sıcak presleme yöntemiyle bakır esaslı bor oksit katkılı elektrik kontak malzemeleri üretilmiş ve bunların mikroyapı, mekanik özellikleri ile elektriksel iletkenlik incelenmiştir. Numunelerin üretimi için Cu tozlarına ağırlıkça % 1, 3, 5 ve 7 oranlarında toz halindeki B2O3 katılmış ve bunlar turbula tipi mikserde bilyeli olarak karıştırılmışlardır. Daha sonra elde edilen karışımlar grafit kalıplara doldurularak argon atmosferi altında 850 °C ve 115 MPa basınç altında sinterlenerek deney numuneleri elde edilmiştir. Bu numuneler üzerinde yoğunluk, sertlik, üç noktalı eğme, iletkenlik, mikroyapı, kontak performansı (2000-4000-6000 ve 8000 çevrim sayısında açma-kapama) ve X-ray incelemeleri yapılmıştır.Deneysel çalışmalar sonucunda B2O3 oranının artışı ile katkısız referans numuneye göre iletkenliğin düştüğü, sertliğin arttığı, yoğunluk ve üç noktalı eğme mukavemetinin ise % 1 B2O3 katkılı numunelerde maksimum olduğu görülmüştür. Kontak performansı deneylerinde ise en fazla ağılık kaybının % 7 B2O3 katkılı numunede ve en az ağırlık kaybının da %1 B2O3 katkılı numune olduğu gözlenmiştir. Kontak performans deneylerinden sonra kontak yüzeyleri incelenmiş ve en az tahrip olan yüzeyin %1 B2O3 katkılı numunede olduğu görülmüştür. Ayrıca kontak performansı incelemeleri öncesi ve sonrası numunelerde X-ray incelemeleri yapılmış ve kontak performansı deneyinden sonra tüm numunelerde CuO pikinin ortaya çıktığı anlaşılmıştır.
Mermer kesici takımlarda matris kompozisyonunun aşınma performansına etkisi
Mermer kesici takımlar doğal taş kesme işlemlerinde kullanılırlar ve matris kompozisyonu bu takımların aşınma performansı bakımından çok önemlidir. Matrisi meydana getiren metal tozları takım kalitesinin belirlenmesinde önemli bir yere sahiptir. Bu çalışmada Fe-Cu-Sn metal tozlarına ilave olarak Co elementi kullanılarak mermer kesici takım matrisleri üretilmiş ve bunların mikroyapı ve mekanik özellikleri incelenmiştir.Yapılan çalışmada farklı bileşimlerde dört çeşit mermer kesici takım matrisi, 850 oC sıcaklıkta 35 MPa basınç altında dört dakika süre ile sinterlenerek üretilmiştir. Üretilen numuneler için sertlik ölçümü, üç noktalı eğme (three point bending) deneyi ve aşınma deneyleri yapılmıştır. Mikroyapı incelemeleri için optik mikroskop, SEM ve EDX çalışmaları yapılmıştır.Bu çalışmanın sonucunda, en yüksek sertliğe % 20 Co ilaveli N4 numunesinin sahip olduğu anlaşılmıştır. Ana matrise Co ilavesiyle matris sertliğinin arttığı sonucuna varılmıştır. Üç noktalı eğme deneylerinde Co ilavesinin eğilme mukavemeti üzerine büyük bir etkisi olduğu gözlenmiştir. Diğer taraftan, artan Co ilavesiyle eğilme mukavemeti artmıştır. Aksine, Co ilavesiyle matris malzemesinin yüzde uzama miktarı ve aşınma direnci azalmıştır.
GTA yöntemi kullanılarak AISI 304 çelik yüzeyinin FeTi, FeB, FeW katkılı Stellite 6 ile alaşımlandırılması
Yüzey kaplama işlemlerinden biriside sert yüzey kaplama işlemidir. Sert yüzey kaplamaişlemi genellikle abrasyon, erozyon, darbe, oksidaston, kavitasyon vb. sebeplerle malzemelerde meydana gelen aşınma kaybını azaltmak için uygulanır. Aynı zamanda aşınmış malzemelerin kullanım ömürlerini uzatmak ve yeniden ekonomiye kazandırmak için de kullanılır. Co esaslı süper alaşımlı malzemeler bu işlem için uygun malzemelerdir.Bu alaşımda AISI 304 paslanmaz çeliği ana malzemenin yüzeyi Stellite-6 + FeTi, FeB, FeW, FeMo alaşımlı malzemeler ile GTA kaynak yöntemi ile kaplanmıştır. Kaplama işlemi tek kat olarak yapılmıştır. Kaplama işleminden önce ana ve kaplama malzemelerinin kimyasal analizleriyapılmış. Yapılan bu kaplamalardan uygun şekilde hazırlanan numuneler metalografik incelemelere hazır hale getirilmiş ve incelenmiştir. Kaplanan tabaka ve geçiş bölgesi mikroyapı, mikro ve makrosertlik, SEM ve X-RD analizleri ile incelenmiştir. Gerçekleştirilen kaplamalar sertlik ve mikroyapı yönünden incelenmiş, bu incelemeler sonucunda yapılan alaşımlamaların etkileri belirlenmiştir.