15
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Departman Tezleri
Çinko-alüminyum esaslı Za?12 alaşımına Cr ilavesinin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi
ZA alaşımlan günümüzde bir çok alanda bazı Al alaşımları, dökme demir, pirinç ve bronz gibi diğer konvansiyonel döküm alaşımlarının yerine kullanılmaktadır. Bunun sebebi olarak ZA alaşımlarının iyi dökülebilirliğe, yüksek mukavemete ve iyi aşınma özelliklerine sahip olması ve mukavemet/ağırlık oranının yüksek olması gösterilebilir. Bu alaşımların üstün mekanik özelliklerinin yanında sundukları en önemli avantajları hemen hemen bilinen bütün döküm yöntemleri ile başarılı bir şekilde dökülebilmeleridir.Bu çalışmada çinko-alüminyum esaslı standart ZA-12 alaşımına, bileşiminde bulunmayan krom alaşım elementi %0.01- %0.1 aralığında değişen oranlarda ilave edilmiş, sıkıştırma döküm yöntemi kullanılarak üretilen alaşımlarda kromun mikroyapısal özellikler ile sertlik, çekme, darbe, yorulma gibi mekanik özelliklere etkisi araştırılmıştır.Cr alaşım elementi ZA-12 alaşımının sertlik değeri üzerinde artışa neden olur iken, darbe direncini önemli ölçüde azaltmıştır. Darbe direnci sadece % 0,01 Cr içeren ZA-12 alaşımı için artarken, diğer Cr ilavelerinde darbe direncinde farkedilir derecede bir düşüş görülmüştür. %0.03 oranına kadar ilave edilen Cr elementi standart alaşımın çekme ve yorulma mukavemetini arttırırken, yüksek oranlarda ilaveler alaşımın mukavemet değerlerini sürekli olarak önemli miktarda düşürmüştür. Yapılan metalografik çalışmalarda, kromun mikroyapıda komplex şekilli partiküller halinde bulunduğu gözlenmiştir. Bu partiküllerin ZA-12 alaşımının çekme mukavemeti, yorulma mukavemeti ve darbe direncinde azalmalara sebep olduğu düşünülmektedir.Anahtar Kelimeler: Sıkıştırma döküm, Çinko-Alüminyum alaşımları, ZA-12, sertlik, çekme gerilmesi, mekanik özellikler
Magnet teknolojileri için yeni yüksek sıcaklık yalıtkan kaplamaların ag altlıklar üzerine üretilmesi
Bu çalışmada, magnet teknolojileri için Ag altlıklar sol-jel daldırma yöntemiyle Gd2O3?ZrO2, Tb2O3?ZrO2 ve Yb2O3?ZrO2 kaplanmıştır. Zr, Gd, Tb ve Yb esaslı kimyasal maddeler metanol ve glasiyel asetik asit kullanılarak çözeltiler hazırlanmıştır. Kaplama yapılmadan önce bu çözeltilerin türbidite ve asidik karakteristikleri incelenmiştir. Optimum proses tayinini sağlamak için FTIR ve DTA-TG çalışmaları yapılmıştır. Elde edilen jel kaplamalar 300oC'de ve 10 dakikada kurutulmuş, 500oC'de 5 dakika ısıl işleme tabi tutulmuş ve ardından da 800oC sıcaklıkta 1 saat tavlama işlemi yapılmıştır. Daha sonra oluşturulan kaplamaların faz analizi mikroyapısı ve elektriksel özellikleri XRD, SEM/EDS, spektrofotometre ve empedans kullanılarak incelenmiştir. Solüsyondaki Zr, Gd, Tb ve Yb miktarları değiştirilerek 10 farklı grupta numuneler hazırlanmış ve bu farklılıkların mikroyapıya etkileri incelenmiştir.Sonuç olarak; ilave edilen Gd, Tb, Yb esaslı alkoksitlerin yalıtkanlık üzerinde etkilerinin olduğu tesbit edilmiştir. Dolayısıyla, Yb esaslı alkoksit yalıtkanlığı teşvik ederken, Gd ve Tb esaslı alkoksitler yalıtkanlık açısından olumlu bir etkileri olmamıştır. Gd2O3?ZrO2, Tb2O3?ZrO2 ve Yb2O3?ZrO2 yalıtkan kaplamalar başarılı bir şekilde Ag altlıklar üzerine üretilmiştir.
Moleküler demet epitaksi ile üretilmiş pd-zr ince filmlerin karakterizasyonu
Moleküler demet epitaksi (MBE) yöntemi özellikle yarıiletken malzemelerin üretiminde kullanılan bir yöntemdir. MBE tekniği farklı bileşimlerin ve alaşımların epitaksiyel olarak büyümesine imkan tanır.Bu çalışmada Pd-Zr alaşımlarının MBE yöntemi ile ince film şeklinde üretimi sağlanmış ve ısıl işlemlerine bağlı olarak tane büyümesi faz değişimleri incelenmiştir. Pd-Zr alaşımı Si wafer üzerine MBE yöntemiyle biriktirilmiştir. Pd80-20Zr, Pd81-19Zr, Pd83-17Zr ve Pd85-15Zr ince filmleri 60°C'de 1 saat ön ısıtılmış, sonra 400°C ve 800°C'de ısıl işleme tabi tutulmuştur.Isıl işlem öncesinde ve sonrasında elde edilmiş ince filmlerin karakterizasyon işlemleri taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışınları difraktometresi (XRD) ve EDX analizi kullanılarak gerçekleştirilmiştir.
Nanoporoz platinyumun elektolizi ve karakterizasyonu
Günümüzde çalışılmış yada teknolojik olarak kullanılmakta olan malzemelerin birçoğu elektronik olarak nötr, pozitif veya negatif elektrik şarjları dengededir. Bu malzemelerin özellikleri atomik özelliklerinin modifiye edilmesi ile değiştirilebilir.Nötr durumdan şarj yoluyla sapmalarda malzemelerin özelliklerinin değiştirilmesi seçeneği üzerine çok fazla ilgi gösterilmemiştir. Nötr şarjdan benzeri sapmalar farklı kimyasal kompozisyonlarla birlikte malzemelerin ara yüzeyleri arasında boşluk şarjları ile ya da aşırı voltaj uygulama ile elde edilebilirler.Katı malzemelerin birçok özelliklerinin elektronik yapıya bağlı olarak, nötr şarjdan önemli sapmalar göstermesi, malzemelerde yeni ve henüz çoğunlukla araştırılmamış birçok geliştirilmiş elektrik, ferromanyetik özelliklerinde ortaya çıkmasına neden olmuştur. Özellik değişimlerinde iki nitelik göze çarpar: Dış bir voltaja bağlı olarak ortaya çıkan değişimler ve voltajın kesilmesi ile özelliklerin geri kazanılması. Bu özellikler uygulanan voltajın değiştirilmesi ile düzenlenebilirler. Özellik değişiminin ikinci türü ise sürekli olanlardır. Uygulanan voltajın kesilmesi sonrasında bile aynı özelliği göstermeye devam ederler. Yeni tür atomik yapıya sahip yeni alaşımlar ya da malzemeler kalıcı varyasyonlara örnek olarak verilebilirler. Bu çalışmada, bir elektrokimyasal hücre içerisinde çalışan bir elektrot olarak kullanıldığında ve yüzeyi şarj edildiğinde nanoporlu platinyumun DC elektriksel iletkenliğinde bir değişme gözlemlenmiştir. Nötr hale gelirken sapmalar gösteren katıların mevcut ve mantıklı teknolojik uygulamaları tartışılmıştır.
Kromitin grafitle redüksiyonuna mekanik aktivasyonun etkisinin araştırılması
Ferrokrom, çelik endüstrisinde önemli bir alaşımla elementidir. Kromit cevherlerinin ergitilmesiyle üretilmektedir. Ergitme prosesi genelde cevher, redükleyici madde ve curuflaştırıcı ilavesiyle elektrik ark fırınında gerçekleşmektedir. Elektrik ark fırınındaki ergitme prosesi uygulamasına ilave olarak, kromit cevherinin karbonla redüksiyonu, günümüzde ferrokrom üretimi için önemli bir endüstriyel proses olmuştur.Bu çalışmanın ilk kademesinde, Bursa bölgesinin kromit cevheri, bir ön işlem olarak bir gezegensel değirmende farklı sürelerde mekanik aktive edilmiş ve kromit cevherinin yapısına mekanik aktivasyonun etkileri, X-ışını difraksiyon analizi ve tarama elektron mikroskopisi ile incelenmiştir.İkinci kademede hem aktive edilmemiş kromit cevheri hem de aktive edilmiş kromit cevheri 1000°C ? 1400°C arasındaki sıcaklıklarda argon atmosferi altında grafitle redüklenmiştir. Kromit/grafit ağırlık oranı ½ olarak seçilmiş ve numuneler, değişen redüksiyon derecelerini tespit etmek için redüksiyon deneylerine tabi tutulmuştur. Redüklenen kromit numuneleri EDAX içeren tarama elektron mikroskopisi (SEM) ile incelenmiş ve redüksiyon esnasında oluşan fazlar X-ışını difraksiyon analizi ile tespit edilmiştir.Deneysel sonuçlara göre aktive edilmemiş kromitin 1300°C ve 1400°C deki 1 saatlik redüksiyon dereceleri sırasıyla %30.4 ve %61.2 dir. Aktive edilmiş (60 dak) kromitin aynı koşullardaki redüksiyon dereceleri ise sırasıyla %47.6 ve %81 dir. Sonuç olarak kromit cevherinin mekanik aktivasyonuyla redüksiyon derecesi artmıştır.
İş makinaları tırnakları üretiminde kullanılan az alaşımlı çeliklerin ısıl işlemi
İş makineleri tırnakları üretiminde kullanılan SAE/AISI 4340 çeliklerinin, yüksek sertleşebilirlikleri ve kazandıkları sertlikle beraber tokluklarında önemli bir düşüş olmaması, bu sektör için 4340 çeliğinin kullanılmasının en önemli sebebidir. Döküm, dövme yada herhangi bir üretim yöntemi ile imal edilen tırnaklar, gerekli mekanik özellikleri, ısıl işlem ile kazanırlar. Kullanım yerindeki ömrünü uygulanacak ısıl işlem belirleyecektir.Bu çalışmada SAE/AISI 4340 çeliği, aynı tipteki numunelere farklı ısıl işlem şartları uygulanarak mekanik özelliklerdeki farklılıklar incelenmiştir.Anahtar kelimeler: Çelik, ısıl işlem, mukavemet, tokluk
Termoreaktif difüzyon yöntemiyle çeliklerin demir alüminid kaplanması
Bu çalışmanın amacı, termoreaktif difüzyon yöntemiyle alüminyumlama işlemine tabi tutulan AISI 1010, AISI 4140, AISI M2, AISI D2 çeliklerinin yüzeylerinde oluşabilecek kaplama mikroyapılarını, kimyasal bileşimlerini, tabaka morfolojilerini ve mekanik özellikler üzerine etkilerini araştırmaktır.Bu çalışmada, termoreaktif difüzyon yöntemiyle içerisinde farklı oranlarda alaşım elementleri bulunduran AISI 1010, AISI 4140, AISI M2, AISI D2 çeliklerinin yüzeylerine demir alüminid kaplama işlemi uygulanmıştır. Bu çeliklerin her biri için 700, 800 ve 900 oC sıcaklıklarda 1, 3 ve 5 saat sürelerinde kaplama işlemi uygulanmıştır.Demir alüminid kaplanan numuneler metalografik olarak hazırlanarak mikroyapı, mikrosertlik ve tabaka kalınlıkları ölçümleri yapılmıştır. Aynı şekilde hazırlanan 800oC ve 3 saatte demir alüminid kaplanmış numunelerin taramalı elektron mikroskobu ( SEM ) ile mikroyapı çekimleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca kaplama tabakalarının içermiş olduğu fazları belirlemek üzere 800oC ve 3 saatte kaplanmış numunelerin yüzeylerinden x-ışınları difraksiyonları alınarak faz analizleri yapılmıştır. Herbir numune için kırılma tokluğu çalışmaları ve kinetik incelemeler gerçekleştirilmiştir.
Ark sprey teknolojisi ile şekilli parça üretimi
Elektrik ark püskürtme prosesi metalik malzemelerin altlık yüzeyine biriktirilmesi olayıdır. Ark sprey metal işleme, ticari olarak çeşitli proseslerin üretiminde kullanılan kalıplar için hızlı bir üretim metodudur. Kısa süreli üretimler ve prototipler için hızlı ve ucuz bir üretim metodudur.Bu çalışmada elektrik ark sprey prosesleri ile kalın çinko kaplamalar üretilmiştir. Başlangıçta 0,5 mm kalınlığında kaplama uygulanmış ve daha sonra kaplama birikiminin daha hızlı artması için akım değeri arttırılmıştır. Modeli kopyalamak için kabuk kalınlığı 1,7-2,1mm'ye kadar çıkılmıştır. Daha sonra kaplanmış numuneler optik mikroskop, SEM, EDS analizleri ile incelenmiştir. Ark sprey ile üretilen Zn kabuklarının özelliklerinin geliştirilip mikro yapısal kusurlarının azalması için değişik sprey parametreleri, altlığın ısıtılması gibi farklı teknikler kullanılmıştır.
Otomotiv endüstrisinde yer alan poliüretan parçaların üretiminde kullanılan kalıpların yüzey özelliklerinin geliştirilmesi
Poliüretanlar köpük şeklinde, poliol ve izosiyanatın karışımı sonucu elde edilmektedirler. Poliüretan (PU) şekilli parça üretiminde en önemli sorunlardan birisi poliüretanın alüminyum kalıp yüzeyine yapışmasıdır. Al kalıplar, başlıca kolay üretilebilirliği, hafifliği, düşük maliyeti ve yüksek ısı iletkenliği sebepleriyle PU üretiminde tercih edilmektedir. Al kalıp yüzeyleri üzerinde, havadaki nemin etkisiyle alüminyum oksit ve alüminyum hidroksit tabakalarının oluşması, yüzeye bazı polimerik malzemeleri yapışabilirlik açısından etkin kılmaktadır. Mekanik bağın yanı sıra, serbest -OH grupları ile PU kimyasal olarak bağ da oluşturabilmektedir. Bu çalışmada, otomotiv endüstrisinde otomobil koltuğu üretiminde kullanılan PU süngerlerin üretim yöntemleri, kalıp ile PU arasındaki adezyon davranışı ve kullanılan malzemelerin yüzey özellikleri incelenmektedir. Etial 150 Al-Si alaşımı üzerine 10 farklı polimer kaplama yapılmış ve bu kaplamalar karakterize edilmiştir.Sonuç olarak, üretilen 10 farklı kaplamadan PFA(2) en düşük, ETFE ise en yüksek yüzey pürüzlülüğüne sahiptir. İzosiyanat öncesi ve sonrası yapılan kontak açısı ölçümlerinde PFA(2) en iyi yapışmazlık değerini vermektedir. Adezyon testleri sonucu ETFE kaplama düşük adezyon davranışı göstermektedir. PU ile kaplama arasındaki yapışma davranışı testinde ise PFA(2) en düşük yapışma değerini göstermektedir.
TiO2 katkısının alüminanın sinterlenme davranışına etkisinin incelenmesi
Yapılan bu çalışmada, alüminaya ilave edilen TiO2 ile oluşturulan seramik kompozit malzeme karakterize edilerek TiO2 ilavesinin alüminaya etkileri incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda yüksek saflıkta 0,4 ?m tane boyutunda Alcoa alümina tozu ile yüksek saflıkta 0,1 ?m tane boyutuna sahip TiO2 seramik tozları kullanılmıştır. Alümina seramiklere TiO2 katkısının belirlenmesi için alüminaya ağırlıkça %5-10-15 oranlarında TiO2 ilavesi ile oluşturulan karışımların homojen bir şekilde karışması için bilyalı değirmende sulu ortamda öğütülmüştür. Etüvde kurutularak suyu uzaklaştırılan karışımlar daha sonra toz hale getirilip %5 oranında nemlendirilerek şekillendirilmeye hazır hale getirilmiştir. 500 ?m boyutunda elekten geçirilerek granül hale getirilen nemli karışımlar kuru preste 100 MPa basınç altında şekillendirilmiştir. Etüvde kurutulan numuneler 1500-1550-1600-1650 oC sıcaklıklarda 2 saat süre ile sinterlenmiştir. Sinterlenen numunelerin özelliklerinin belirlenmesi amacıyla pişme küçülmesi, gözenek miktarı, bulk yoğunluk, su emme, relatif yoğunluk, üç nokta eğme mukavemeti ve sertlik deneyleri yapılmıştır. Ayrıca XRD ile sinterleme sonrası oluşan yeni fazlar belirlenmiş SEM ile de başlangıç tozları ile sinterlenen malzemelerin mikroyapı incelemeleri yapılmıştır. Yapılan bu fiziksel ve mekanik testler sonucunda üretilen seramik kompozitlerin özellikleri üzerine sinterleme sıcaklığının ve TiO2 katkısının etkileri irdelenmiş, sonuçlar verilmiş ve tartışılmıştır.Anahtar kelimeler: Alümina, TiO2, Sinterleme, Seramik, Kompozit.