Wear
131 theses under this subject heading
Üç boyutlu yazıcılarda farklı plastik malzemeler kullanılarak üretilen dişli çarkların aşınma dayanımlarının deneysel incelenmesi
Bir mekanizma elemanı olarak çalışan dişliler hareket iletirlerken belirli bir yüke maruz kalırlar ve aşınırlar. Bu nedenle dişlilerin ömürlerinin tayini için aşınma miktarlarının belirlenmesi büyük önem taşır. Bu çalışmada üç boyutlu yazıcı ile üretilen plastik düz dişli çarkların aşınması, önce teorik olarak incelenmiştir. Bu aşamada dişlilerin aşınma derinlikleri, Archard denklemi temelinde hazırlanan bir Matlab programı kullanılarak belirlenmiştir. Daha sonra düz dişliler EYM (Eriyik Yığma Modelleme) teknolojisi ile ABS, PETG VE PLA olmak üzere üç farklı plastik malzeme seçilerek üretilmiş, daha sonra deneysel çalışmalara hazır hale getirilmiştir. Bu teknoloji, üretim aşamasında iç doluluk oranı ve dış çeper kalınlığında değişim yapılmasına imkân vermektedir. Üretilen dişlilerin aşınma deneyleri çelik bir dişli ile FZG adlı kapalı devre güç dolaşım sistemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu deney sistemi ile dişli numunelerin çalışma anında maruz kaldığı yük ve dönme hızları kontrol edilebilmektedir. FZG test düzeneği sayesinde düz dişliler üzerindeki yükler çeşitlendirilerek aşınma davranışları incelenmiştir. Test düzeneği belirli periyotlarla durdurulmuş, dış çeper kalınlıkları ve dolgu yoğunlukları farklı plastik dişlilerin aşınma miktarları kütlesel olarak ölçülerek, plastik sınıflarının aşınma davranışı hakkında karşılaştırma yapılmıştır.
Dizel motorlarda biyodizel kullanımının motor aşınmasına olan etkilerinin incelenmesi
Dünyadaki teknolojik gelişmelerin paralelinde hızla artan enerji ihtiyacı nedeniyle, enerjiyi yoğun olarak kullanan sektörler, araştırma geliştirme faaliyetlerini, alternatif enerji kaynaklarının geliştirilmesi üzerinde yoğunlaştırmışlardır. Alternatif enerji kaynağı arayışlarında, otomotiv sektörü önemli bir yer tutmaktadır. Fosil kökenli yakıtların ekonomiler üzerinde oluşturduğu baskı ve olumsuz etkilerde üzerinde düşünülmesi gereken bir husustur. Özellikle küresel ısınmanın tehlikeli boyutlara ulaşması, günümüzde kullanılan enerjilerin ?Yenilenebilir ve Sürdürülebilir? olmasını mecbur kılmıştır.İçten yanmalı motorlar, icadından sonra çok hızlı bir gelişme göstererek endüstride çok yaygın olarak kullanılır duruma gelmişlerdir. Enerji kaynağı olarak petrol ürünleri kullanılan bu makinelerde, petrolün sonlu (yenilenemez) bir enerji kaynağı olduğu ve yakın bir gelecekte tükeneceğinin ortaya çıkarılmasıyla yerlerini doldurabilecek başka makineler ve alternatif yakıt arama çalışmaları başlatılmıştır. Dizel motorlarında ise gaz yakıt olarak doğal gaz, bir pilot yakıt ile birlikte kullanılırken, bitkisel yağlar ve bunlardan elde edilen etil ve metil esterler yalnız başına ya da çeşitli oranlarda petrol kaynaklı dizel yakıtı ile karıştırılarak kullanılabilmektedir.Bu çalışmada; biyodizel hakkında kapsamlı bilgi vererek dizel motorlarda kullanılabilirliği belirlenmiş; yapılan deneysel çalışma ile dizel motorlarda biyodizel kullanımının belirli bir çalışma saati sonrasında egzos gazı emisyonları ve yağlama yağı üzerindeki değişimlerini gözlemleyerek motor aşınmasına olan etkileri sonuçlar doğrultusunda yorumlanmıştır.
Dizel motorlarda biyodizel kullanımının motora etkilerinin dizel yakıtı ile deneysel karşılaştırmalı olarak incelenmesi
Geleneksel motor yakıtlarına alternatif yakıtların mevcut motor teknolojisi ile üretilen motora etkilerinin incelendiği bu çalışmada biyodizel ve geleneksel dizel yakıtları eş zamanlı ve eşit koşullarda aynı özellikte iki ayrı motorda kullanılmış, yakıtların motorlar üzerine etkileri karşılaştırmalı olarak gözlenmiştir.Deneysel olarak yapılan bu incelemede farklı test ve analiz cihazlarından faydalanılmış sonuçları değerlendirilmiştir. Belli periyotlarla motor yağından alınan numuneler ICP spektrometresi ile elementel olarak analiz edilmiş, motor aşınmalarına yakıtın etkisi araştırılmıştır. FTIR analizleri ile motor yağında oluşabilecek oksidasyonlar ve yağ özelliklerinin değişimi karşılaştırılmıştır. Motorların izlenmesi açısından önemli bir parametre olan motor yağlarındaki TBN değişimleri yine karşılaştırmalı olarak incelenmiştir.Termal kamera ile motorlar gözlenmiş, ısı farklılıkları fiziksel olarak karşılaştırılmıştır. Titreşim ölçümleri yapılmış, motorda yanmadan kaynaklanan titreşimler etüt edilmiş, değerler karşılaştırılmıştır. Enjektör basınç değerleri izlenmiş, yakıtların enjektörler ve yakıt pompaları üzerine etkileri SEM analizleri ile değerlendirilmiştir.Kısa süreli testler ile yapılan karşılaştırmalar sonucu biyodizel B100 olarak motorda kullanımının motorlar üzerinde ek iyileştirmeler ile mümkün olduğu, her iki yakıtın da avantaj ve dezavantajları bulunduğu değerlendirilmiştir.Bu tez çalışması DPÜ BAP komisyonunun 2008/7 numaralı projesi desteğinde yürütülmüştür.Anahtar Kelimeler: Aşınma, biyodizel, dizel, EDS, enjektör, FTIR, ICP, motor, SEM, termal analiz, vibrasyon, yağ analizi, yakıt.
Bilgisayar destekli küresel dişli tasarımı ve imalatı
Bu çalışmada iki serbestlik dereceli yeni bir çeşit küresel dişli mekanizmasının tasarımı, imalatı ve aşınma karakteristiği araştırılmıştır. Geliştirilen küresel dişli, tanımlanmış farklı çalışma açılarında hareket ve güç iletebilmektedir, bu sebeple robotik mekanizmaların oynar bilek eklemleri gibi farklı açılarda çalışabilen hareketli dişli mekanizmalarda ve mekanik birleştirmelerde kullanılabilmektedir.Tasarlanan küresel dişli model, klasik dişli hesaplamaları kullanılarak boyutlandırılmıştır. Model 18 adet dişe sahiptir ve 0-50 derece arasında farklı açılarda çalışabilmektedir. Tüm modelleme ve analiz çalışmaları SolidWORKS Bilgisayar Destekli Tasarım (BDT) ve CosmosWORKS Analiz yazılımları ile bilgisayar ortamında yapılmıştır. MasterCAM Bilgisayar Destekli Üretim (BDÜ) yazılımı ile bilgisayar ortamında imal edilen küresel dişli model, ilk olarak plastik malzemeden masaüstü CNC Router makinesinde, daha sonra da AISI 1060 malzemesinden CNC Freze Tezgâhında imal edilmiştir.İmal edilen dişli çiftleri, 1'er saatlik periyotlar halinde toplam 5 saat boyunca 1300 d/dk hızda çalıştırılmıştır. Test işleminden sonra dişlilerdeki kütle kaybı ölçülmüş ve diş yüzeyinde oluşan aşınma deformasyonları incelenmiştir. Bu sonuçlara göre dişlerin yüzeylerinde adhesiv ve yorulma aşınması mekanizmalarının oluştuğu görülmüştür. En büyük aşınma kaybı en büyük çalışma açısında elde edilmiştir.
Toz alev spreyleme yöntemi kullanılarak kaplanan farklı malzemelerin aşınma davranışlarının incelenmesi
Endüstrinin degismez malzemeleri alüminyum ve çelik, basta tasıtlar olmak üzere bir çok endüstri alanında kullanılmaktadır. Ancak alüminyum, düsük mukavemet ve asınma direncine sahip oldugu için tasıt motorları gibi asınmaya maruz kalan kısımlarda kullanılması tercih edilmemektedir. Alüminyum yerine çelik malzemeler tercih edilmektedir. Bu çalısmada, Alüminyum alasımı (Al 5754) ve Ç1030 çelik malzemeleri toz alev püskürtme yöntemiyle degisik tozlar kullanılarak kaplama islemi yapılmıstır. Yapılan kaplamaların yüzey pürüzlülügü, mikrosertligi, mikroyapısı ve asınma davranısı incelenmis ve sonuçları birbiri ile karsılastırılmıstır. Optik mikroskop çalısmaları sonucunda, kaplama tabakasındaki oksit, bosluk ve ergimemis partikül miktarı ve boyutunun altlık malzemenin yüzey özellikleri ile degismedigi tespit edilmistir. Mikroyapı sertligi ölçümlerinde, altlık malzemenin yüzey özellikleri ile degismedigi tespit edilmistir. Asınma deneyi çalısmalarında, sertlikle asınma miktarının orantılı oldugu ve Alüminyum alasımı (Al 5754) ile Ç1030 çeliginin asınma davranıslarının kaplamadan sonra aynı özellikler gösterdigi görülmüstür. Bu teknik ile agır malzemeler yerine, hafif ve asınma dayanımı yüksek, ekonomik kazanç saglayan dayanıklı ürünler elde etmek mümkündür. Anahtar Kelimeler: Asınma, Kaplama, Mikrosertlik, Mikroyapı, Toz Alev Spreyleme.
Wear behavior of 3D printed parts under different temperature conditions
Thermoplastics are an important material used in 3D printing with fused deposition modeling (FDM). Before using thermoplastics as final products, the tribological properties of these materials should be known and compared. In this study, the wear behavior of 3D-printed parts produced with FDM was investigated under different temperature conditions. In this study, five different thermoplastic materials were selected. Pin-on-disc abrasion tests were performed at 0.5, 0.7, 0.9, and 1.1 times the room temperature and glass transition temperature of the samples to represent the different working environments that the samples might encounter. The results of the study showed that the wear of thermoplastic parts is significantly affected by temperature. It has been observed that at higher temperatures, the wear rates of thermoplastic parts increase with increasing ambient temperature. To observe the changes in the chemical structure of the materials as the ambient temperature changes, the FTIR test was applied to the materials after the tests, and the results were evaluated. It has been observed that the hardness values of the materials play an important role in the wear mechanism, and it has been observed that the hardness values play an important role in the wear mechanism of the materials. In order to better understand the effect of the wear mechanism on thermoplastic materials, SEM images of the thermoplastic materials were taken and interpreted after the wear tests.
Yürek mekanizmalarında aşınma ve elastohidrodinamik yağlama
Dinamik sistemler için ömür tahmini tasarımcılar açısından teknik ve ekonomik sebeplerden dolayı oldukça önemlidir. Eş çalışan yüzeylerin aşınması da ürün ömrünü etkileyen kritik bir faktördür. Aşınmanın kendisi kesinlikle sıradan bir olay olmasına rağmen aşınma teorisi ve mekanizması sistemin malzeme özelliklerini, çalışma şartlarını (yük, hız, v.s.), değme geometrisini, yüzey pürüzlüğünü ve çevresel faktörleri (yağlama, sıcaklık, v.s.) kapsayan çok kompleks bir olgudur. Ancak bu kadar çok bileşeni bir matematik model üzerinde ele almak mümkün değildir. Literatürde, yürek yüzeyinde sadece yay kuvvetinin sebep olduğu aşınmayı modelleme çalışmaları mevcuttur.Bu çalışmada, yürek mekanizmasını etkileyen yay ve izleyicinin ivmelenmesinden doğan atalet kuvvetleri de göz önüne alınarak bir matematik modelleme çalışması yapılmıştır.Archard'ın aşınma denklemi mevcut duruma adapte edilmiş ve kuru şartlarda aşınma derinliğini kuvvet ve zaman değişkenine bağlı olarak verebilen bir matematik model kurulmuştur. Aynı mevcut şartlar için deneysel çalışmalar PTFE malzemeye sahip yürek profili için yapılmış ve aşınan yürek profilinin farklı açılarındaki aşınma derinliği CMM yardımıyla belirlenmiştir. Deneysel olarak belirlenen sonuçlar matematik modelin ortaya koyduğu teorik verilerle karşılaştırılmış ve modelin güvenilir olduğu görülmüştür.Aynı çalışmalar pirinç malzemeden imal edilen yürek profili için de uygulanmış ve güvenilir bir model olduğu burada da görülmüştür. Daha sonra aynı çalışmanın yağlı şartlarda yapılması durumunda ortaya çıkacak olan elastohidrodinamik yağlama durumuna göre kuvvet bileşenin film kalınlığı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Muhtelif elastohidrodinamik rejimler için elde edilmiş olan film kalınlığı bağıntıları incelenmiş, bu bağıntılardaki sabit kuvvet varsayımı yerine bu çalışmadaki değişken kuvvet göz önüne alınarak film kalınlıkları tahmin edilmeye çalışılmıştır.Bu tez çalışmasındaki yaklaşım bir yüreğin kullanım ömrü boyunca ortaya çıkabilecek aşınma derinliğini önceden tahmin etme özelliğine sahiptir.
Mermer kesme makinalarındaki kesicilerin aşınma mekanizmaları
Ülkemizde ticari potansiyeli yüksek endüstriyel bir hammadde olan mermer, hem iç tüketim hem de dış ihracaatta önemli bir rol oynamaktadır. Ülkemizde ve dünyada mermer işletmesinin en büyük problemlerinden birisi, mermer kesimi için kullanılan kesicilerin ömrünü kısa sürede tamamlayarak, mermer üretim maliyetinin büyük ölçüde artmasına neden olmasıdır. Hangi tür kesicinin, hangi tür kaya veya mermerde kullanılmasının belirlenmesi, maliyetin azalması için hayati önem taşımaktadır. Mermer üretim maliyeti, büyük ölçüde kesici verimliliği tarafından kontrol edilmekte olup, bu durum kesici aşınma şartları tarafından çok önemli derecede etkilenmektedir. Kesilebilirliğin tahmini için, kesme işlevinin, aşınma metodunun ve bunların kaya özellikleriyle ilişkisini anlamak gerekmektedir. Kesicilerin aşınma tipi ve derecesi, ömrü ve verimliliği bir çok kompleks faktör tarafından etkilenmektedir. Ancak, bu makalede gerek laboratuvar, gerek arazi şartlarında, aşınma oranını veya miktarını tahmin etmede en önemli faktörler, kesici dizaynı, kesici çalışma parametreleri ve kesilen kaya karakteristikleri olarak düşünülmüştür. Kesici dizayn özellikleri, testere çapı, testere kesme genişliği, kesiciler arası mesafe ve kesici üretiminde kullanılan materyal (elmas, tungsten karbür, kobalt ve diğer ağır elementler) özelliklerinden oluşmaktadır. Motor gücü ve devri, çevresel hız, kesici üzerine gelen yük, kesme derinliği, kesme verimliliği ve spesifik enerji kesici çalışma parametrelerini oluşturmaktadır. Kesicinin aşınmasına neden olan, en önemli mermer karakteristikleri ise dayanım, sertlik, aşındırıcı mineral, oranı, kaya bileşenlerinin tipi, tane boyutu, tane şekli ve bağ yapısı sayılabilir. Diğer yandan, ani yükleme, birikmiş ısı yorulmaları ve şoklar mermer kesicilerin aşınmalarını hızlandırmaktadır. Kesici tasarım ve çalışma parametrelerinin kaya tipine göre optimizasyonu kesme verimliliğini arttırmakta, kesici ömrünü uzatmakta ve mermer üretim maliyetini düşürmektedir.Anahtar Kelimeler :Mermer, Kesme, Aşınma, Kaya özellikleri
Polietereterketon materyalinin teleskobik tutucularda kullanımının incelenmesi
Bu çalışmanın amacı Polietereterketon (PEEK) materyalinin teleskobik tutucularda kullanımının uzun dönem tutuculuk değerlerini ve yüzey aşınmalarını in vitro olarak incelemektir. Çalışmada 2° konus açısı kullanılmış olup, farklı primer kuron ile sekonder kuron materyalleri ile primer ve sekonder kuron arasında oklüzalde aralık oluşturulması değerlendirilmiştir. Beş grup incelenmiştir; 1-Zirkonya primer kuronAltın sekonder kuron (elektroşekillendirme ile üretilmiş), oklüzalde aralık yok (ZA); 2-Zirkonya primer kuron-PEEK sekonder kuron, oklüzalde aralık yok (ZP); 3- Zirkonya primer kuron-PEEK sekonder kuron, 100 µm oklüzal aralık (ZP100); 4-PEEK primer kuron-PEEK sekonder kuron, oklüzalde aralık yok (PP); 5- PEEK primer kuron-PEEK sekonder kuron, 100 µm oklüzal aralık (PP100) gruplarından toplam 50 örnek hazırlanmıştır (n=10). Tutuculuk ölçümleri başlangıç, 100, 500, 1000, 5000, 10,000 takma-çıkarma döngüsü sonrası değerlendirilen gruplara, 50 N ön yük uygulanmıştır. Tüm takma-çıkarma deneyleri ve tutuculuk kuvveti ölçümleri yapay tükürük içerisinde gerçekleştirilmiştir. Deneyler sonunda her gruptan seçilen bir çift primer ve sekonder kuron ile aynı gruba ait ve hiç deneye girmemiş bir çift primer ve sekonder kuron, yüzeyindeki aşınmaları değerlendirmek için Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. En yüksek tutuculuk değerleri başlangıçta ve 10,000 döngü sonrasında PP100 grubunda (36,04-35,73 N), en düşük değerler ise ZA (9,05-15,06 N) grubunda saptanmıştır. Primer ve sekonder kuron arasında oklüzalde aralık oluşturulması, PEEK primer kuron ve PEEK sekonder kuron materyal çifti için 10.000 döngü sonunda tutuculuk değerlerini arttırmıştır. Deneyler sonrasında PEEK primer kuronlarda, PEEK sekonder kuronlarda ve altın sekonder kuronlarda aşınmalar gözlenirken zirkonya primer kuronlarda aşınma gözlenmemiştir. Çalışmadaki tutuculuk değerleri, klinik olarak kabul edilebilir 5-10 N değerlerinden yüksek olup sadece ZA ve ZP100 gruplarında başlangıçta elde edilen değerler bu aralıktadır. PP100 grubunda, 10 yıllık klinik kullanımı temsil eden süreç boyunca yeterli ve öngörülebilir tutuculuk kuvveti değerleri elde edilmiştir. Anahtar kelimeler: Çift kuron, konus kuron, polietereterketon (PEEK), oklüzal aralık, tutuculuk kuvveti, aşınma
Ebeveynlerin human papilloma virüs (HPV) aşısı hakkındaki bilgi, tutum ve inançlarının değerlendirilmesi
Amaç: Bu tez çalışmasının amacı, 10-18 yaş arası kız çocuğuna sahip ebeveynlerin HPV aşısı hakkındaki bilgi, tutum ve inançlarını değerlendirmektir. Yöntem: Kasım 2020 ve Ocak 2021 tarihleri arasında yürütülen kesitsel tipteki çalışmanın evrenini, Çankırı İl Sağlık Müdürlüğüne bağlı Cumhuriyet ve Aksu Aile Sağlığı Merkezlerine başvuran, 10-18 yaş arasında kız çocuğuna sahip ebeveynler oluşturmuştur. Araştırmada örneklem seçimine gidilmeyerek veri toplama tarihlerinde çalışmaya katılmayı kabul eden 150 ebeveyn çalışmaya dahil edilmiştir. Verilerin toplanmasında araştırmacı tarafından literatür doğrultusunda ebeveynlerin sosyo-demografik özelliklerini, aşılama tutumlarını ve HPV aşılama davranışları hakkındaki bilgi ve uygulamalarını belirlemeye yönelik hazırlanan 'Bilgi Formu' ve 'Karolina HPV Aşılama Tutumları ve İnançları Ölçeği' (KHATİÖ) kullanılmıştır. Bulgular: Araştırma grubunun %74'ü kadın, %26'sı erkek olup yaş ortalaması 38.27±8.26'dır. Ebeveynlerin, %62'sinin bir, %29.3'ünün iki ve %8.7'sinin üç ve üzeri kız çocuğuna sahip olduğu belirlenmiştir. Ebeveynlerin %73.3'ünün HPV aşısı hakkındaki bilgileri yeterli değildir. Araştırma grubunun %60.7'si HPV ve HPV aşısı hakkında eğitim almak istemektedir. Ebeveynlerin kız çocuklarına HPV aşısı yaptırma oranı %9.3'tür. KHATİÖ "zararlar, engeller, etkiler ve belirsizlik" alt boyut puan ortalamaları sırasıyla "14.20±3.46, 8.36±2.41, 4.76±1.56, 4.75±1.17"dir. Aşıyla ilişkili potansiyel zararlar algısını gösteren "Zararlar" alt boyut puanının; ilköğretim mezunu olan, HPV aşısı hakkında yeterli bilgiye sahip olmadığını belirten, kendisine HPV aşısı yaptırmayan ve çocuğuna HPV aşısı yaptırmayı düşünmeyen ebeveynlerde, HPV aşısının genital siğillere ve serviks kanserine karşı korumasındaki etkinliğine yönelik algılarını gösteren "Etkiler" alt boyut puanının; lisansüstü eğitime sahip, yaşamını en uzun süre ilde geçiren ve çocuğuna HPV aşısı yaptırmayı düşünen ebeveynlerde ve HPV aşısı ve toplum aşılama normlarına yönelik algıyı ölçmeyi hedefleyen "Belirsizlik" alt boyut puanında HPV ve aşısı hakkında eğitim alma isteği olan ebeveynlerde daha yüksek olduğu saptanmıştır (p≤0.05). Sonuç ve Öneriler: Araştırmaya katılan ebeveynlerin, önemli bir kısmının HPV aşısı hakkında bilgi sahibi olmadığı ve kız çocuklarına HPV aşısı yaptırmadığı belirlenmiştir. Ebeveynlerin, HPV aşısına yönelik zarar, engel ve belirsizlik algılarının yüksek olduğu, HPV aşısının etkinliğine yönelik algılarının ise orta düzeyde olduğu saptamıştır. Ebeveynlerin yarısından fazlasının konuya yönelik eğitim alma isteği vardır. Bu nedenle, konuya yönelik bilgilendirme ve eğitimlerin yapılması önemlidir. Bu doğrultuda, HPV aşısının toplumda yaygınlaştırılması için öncelikle önemli bilgi kaynağı olan hemşire ve ebelerin bu konuda bilgilendirilmelerinin sağlanması önem arz etmektedir. Ebeveynlerin HPV aşısına yönelik zarar, engel, belirsizlik ve aşının etkinliğine yönelik algılarının olumlu yönde değişmesi için sağlık profesyonelleri tarafından verilecek eğitimlerde HPV aşısına yönelik doğru bilgilendirmelerin yapılması ve HPV aşısının güvenlik profilinin vurgulanması önerilebilir. Anahtar Kelimeler: Bilgi, Ebeveyn, HPV, HPV aşısı, İnanç, Tutum
Havaalanı pistlerinde taş mastik asfalt karışımlarının dayanıma etkisi
Bu çalışmada; havaalanı pistlerinde aşınma tabakası olarak kullanılan taş mastik asfaltın dayanıma etkisi Marshall Yöntemi ile belirlenmeye çalışılmıştır. Çalışmada kullanılan gradasyonlar, Karayolları Teknik Şartnamesinde belirtilen limitler dahilinde belirlenmiştir. Yapılan çalışmada şartname alt limiti, üst limiti, limitlerin ortalamaları, aynı gradasyonda farklı kayaç türleri, farklı kayaç türlerinin karışım gardasyonları hazırlanarak Marshall yöntemi ile stabilite, akma, hava boşluğu, agregalar arası boşluk, bitümle dolu boşluk oranı, briket yoğunlukları hesaplanarak karşılaştırmalar yapılmıştır. Ayrıca agrega ve bitüm temel deneyleri yapılarak özellikleri belirlenmiştir. Çalışmada ana malzeme olarak bazalt kullanılmış, karışım gradasyonlarında filler malzemesi olarak kalker kullanılmıştır. Yapılan deneylerde, bitümlü sıcak karışım aşınma tabakası için belirlenen stabilite değerlerine bazı karışımlarda ulaşıldığı, bazalt malzemenin kalker malzemesine göre daha iyi sonuç verdiği, dane büyüklüğü dağılımında iri malzemenin ince malzemeye nazaran daha düşük sonuçlar verdiği, Marshall tokmağı ile hazırlanan briketlerde kalker malzemesinin bazalt malzemesine göre daha fazla kırılmaların olduğu bu durumun gradasyonu değiştirdiği görülmüştür. Maksimum dane boyutu ve nominal maksimum dane boyutu aynı olan ve şartname limitleri ortalaması alınarak hazırlanan yoğun dereceli asfalt karışımı, taş mastik asfalta göre stabilite ve akma değerleri olarak daha iyi performans göstermiştir.
Diesel motor yağlama teknolojisinde son beş yıldaki gelişmeler üzerinde araştırma
Günümüzde Diesel motorların gelişimi içersinde yağlama teknolojisindeki gelişmeler büyük bir rol oynamaktadır. Bunun bilincinde olan büyük motor üreticileri kendi test ve araştırma merkezlerinde bu konu hakkında çalışmalar yaptıkları gibi aynı zamanda da önde gelen yağ firmaları, lubrikatör ve segman üreten firmalar ve de üniversitelerle ortak baza ar-ge çalışmalanda yapmaktadırlar. Bu yüzden diesel motor yağlama teknolojisinde son beş yıldaki gelişmeler araştırılırken önde gelen Diesel motor üreticilerinden konu ile ilgili kitap, katalog, resim ve broşür temini yoluna gidilmiştir. Diesel motor yağlama teknolojisindeki yenilikler; sürtünme, aşınma ve yağlama adlı üç ana başlık altında incelenmiştir. Bir Diesel makinada sürtünme kuvvetlerinin azaltılmasında ve dolayısıyla makinanm performansının ve yakıt ekonomisinin iyileştirilmesinde piston-segman takımlarının yağlanması büyük rol oynamaktadır. Bu yüzden özellikle piston-segman takımının sürtünmesi ve diğer eş çalışan makine parçalarının sürtünmesiyle birlikte oluşan toplam makine sürtünmesi son yıllarda geliştirilmiş olan «Ani Sürtünme Momenti Metodu» ile hesap edilebildiği gibi yine aynı metodla piston-segman takımı yağlama rejimleride kolaylıkla tespit edilebilmektedir. Diesel makinalarda silindir layner ve segman yüzeylerinde görülen aşınmayla savaşta son yıllarda özellikle layner malzemesinin ve layner yüzey kalitesinin iyileştirilmesi ve ayrıca segman şekli ve malzemesinde yapılan yeniliklerle büyük bir gelişme kaydedilmiştir. Ayrıca Diesel makinalarda aşınma ölçme teknolojisinde de yapılan yenilikler sayesinde büyük silindir çaplı, iki zamanlı bir Diesel makinanm en üst piston segmamnın aşınmasını sürekli olarak gözlemleyebilecek bir sistem geliştirilmiştir. En üst piston segmamnın aşınma oranı silindir overholleri arasındaki süreyi tespit ettiğinden, bu sistem sayesinde overholler arasında maksimum bir süreye erişilebilmekte ve de böylelikle bakım-tutum masrafları en aza indirgenebilmektedir. Bunun dışında bir başka yemlikte Diesel makinalarda piston çalışma davranışının sürekli gözlenebifmesi için geliştirilen yeni bir sistemdir. Bu iki sistem sayesinde yağlama yağı tüketimini optimize etmek ve silindir overholünü yalnızca ihtiyaç duyulduğu zaman gerçekleştirmek mümkün olmaktadır. Diesel makinalarda makinanm kalbi olarak adlandırabileceğimiz silindirlerin yağlanmasında kullanılan çok-seviyeli silindir yağlama sistemi sayesinde layner çalışma yüzeyi üzerindeki yağlama yağının dağılımında önemli gelişmeler kaydedilmiştir. Bunun dışında en son geliştirilen silindir yağlama sistemlerinde, silindir yağlama pompalan frekans kontrollü bir elektrik motoru tarafından tahrik edilmektedir. Ayrıca bu sistemde yağ, akümülatörlere yağ distribütörleri tarafından dağıtılmakta ve egzost valf şaftlarıda yine distribütörler tarafından yağlanmaktadır. Bir başka yeni silindir yağlama sisteminde ise yağlama pompalarının tahrik edilebilmesi için sıkıştırılmış hava kullanılmaktadır. Bunun dışında ekstra silindir yağlama işlemini makinanın ortalama efektif basıncıyla orantılı olacak şekilde gerçekleştiren yeni bir sistem sayesinde 4e yağlama yağı tüketiminde bir azalma sağlanabilmektedir. vıı
DC01 çeliğinin galvaniz kaplanması ve kaplama yapısının modifiye edilerek yüzey özelliklerine etkisinin incelenmesi
Bu tez çalışması; sıcak daldırma galvaniz (SDG), elektrogalvaniz (EG) ve bu kaplamalar sonrasında farklı parametrelerle uygulanan difüzyon tavlamasının, endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılan DC01 çelik borunun yüzey özelliklerine etkisini içermektedir. Tezin temel amacı, her iki kaplama yönteminin ve sonrasında uygulanan difüzyon tavlaması işleminin yapısal, aşınma ve korozyon özellikleri üzerindeki etkilerini incelemektedir. Tez kapsamında, DC01 çelik numuneler sıcak daldırma galvaniz kaplama ve elektrogalvaniz kaplama işlemine tabi tutulmuş ve ardından farklı difüzyon tavlaması sıcaklıklarına maruz bırakılmıştır. Çalışmada kullanılan DC01 çeliği, sıcak daldırma galvaniz kaplanıp 500°C, 550°C ve 600°C'de difüzyon tavlaması yapılmış ve aynı şekilde DC01 çeliği elektrogalvaniz kaplanıp aynı sıcaklıklarda difüzyon tavlaması işlemine tabi tutulmuştur. Numuneler, kaplama tipine ve difüzyon tavlaması sıcaklıklarına göre SDG-500, SDG-550, SDG-600, EG-500, EG-550 ve EG-600 şeklinde kodlandırılmıştır. Kaplama işleminin ve kaplama sonrası uygulanan difüzyon tavlamasının, numunelerin yüzey morfolojisi, kaplama kalınlıkları ve kesitleri üzerindeki etkileri EDS donanımlı taramalı elektron mikroskopu (SEM) aracılığıyla incelenmiştir. Numunelerin faz analizleri X-ışını difraktometresi (XRD) ile yapılmıştır. Numunelerin aşınma testleri, karşıt hareketli aşınma test cihazıyla yapılmış ve sürtünme katsayısı verileri elde edilmiştir. Numunelerin korozyon performansları ASTM B117 standardına göre tuz sisi testi ile gerçekleştirilmiştir. Kesit incelemeleri, elektrogalvaniz kaplamanın daha homojen ve tekdüze bir yapı sunduğunu, sıcak daldırma galvaniz kaplama numunelerinin kaplama kalınlığının elektrogalvaniz kaplama numunelerinden daha büyük olduğunu ortaya koymuştur. XRD analizi sonuçlarına göre, SDG numunesinde η-Zn(Fe), α-Fe(Zn), δ-FeZn10 ve ζ-FeZn13 fazları görülürken, EG numunesinde η-Zn(Fe), δ-FeZn10 ve α-Fe(Zn) fazları tespit edilmiştir. Difüzyon tavlaması yapılan SDG numunelerinde η-Zn(Fe), α-Fe(Zn), δ-FeZn10, ζ-FeZn13, Г-Fe3Zn10 ve ZnO fazları gözlenirken, difüzyon tavlaması yapılan EG numunelerinde η-Zn(Fe), δ-FeZn10, α-Fe(Zn), ζ-FeZn13 ve ZnO fazları tespit edilmiştir. EG-550 ve EG-600 numunelerinde bu fazlara ek olarak Γ1-Fe5Zn21 fazı da tespit edilmiştir. Aşınma sonuçları irdelendiğinde, EG-550 ve EG-600 numunelerinin diğer tüm kaplamalı numunelere göre aşınma izi genişliklerinin ve ortalama sürtünme katsayılarının daha düşük olduğu görülmüştür. Korozyon testi sonuçları incelendiğinde, korozyon sonrası yüzey görünümleri dikkate alındığında SDG-550 numunesinin en iyi korozyon direncini sunduğu değerlendirilmiştir. Her ne kadar SDG ve EG numunelerinin korozyon sonrası yüzey görünümleri benzerlik gösterse de taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntülerine bakıldığında, EG numunesinde iğneli bir yapı tespit edilmiştir. Ancak, SDG numunesinde bu yapı keskin olmayan bir yapıdadır. Aşınma testleri sonuçlarına göre, EG-550 ve EG-600 numunelerinin diğerlerine kıyasla daha düşük aşınma izi genişliği ve sürtünme katsayısı sunduğu belirlenmiştir. Bu sonuçlar ile EG-550 ve EG-600 numunelerinin aşınma direncinin geliştiği, korozyon testi sonuçlarına göre ise, SDG-550 numunesinin korozyon direncinin geliştiği söylenebilmektedir.
Diz implantı polietilen ınsert yüzeyindeki aşınmanın dizdeki gerçek dinamik yüklemeler, posterior tibial açısı değişimi ve anterior-posterior öteleme ile interior-eksterior dönme etkileri altında sayısal olarak incelenmesi
Posterior Tibial eğim açısının, Polietilen (PE) insert üzerindeki maksimum temas basıncı ve aşınma miktarı etkisi yeterince ilgi görmemiştir. Fleksiyon açısı, Anterior-Posterior (AP) öteleme miktarı, Internal-Eksternal (IE) Dönme miktarı ve tibial eğim açısının, Total Diz Artroplastisi (TDA) PE insert üzerindeki maksimum temas basıncı ve aşınması üzerindeki etkilerini belirlemek amacıyla Archard'ın aşınma kanunu ve kadavra kullanılarak doğrulanan yüklemeler altında incelenmiştir. Bu çalışma, sadece kadavra deneyleriyle doğrulanmış yük değil, aynı zamanda 0'dan 90 dereceye değişen dinamik fleksiyon kullanır. Diz implant PE insert üzerindeki aşınma, bir 3 boyutlu (3B) 2.5 numara bağ kesen total diz implant modeli ile birlikte Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY) ve yüklemeler ile 0'dan 90 dereceye değişen AP öteleme ve IE Dönme verileri kullanılarak araştırılmıştır. Diz implant polietilen insert üzerindeki aşınma etkilerini belirlemek için iki farklı analiz yapılmıştır. Birinci tip analizler, femur eksenine göre 0'dan 90 dereceye değişen dinamik fleksiyon açıları altında, diğerleri ise belli açılara göre yüklemeler için zamana bağlı analizlerdir. PE insert üzerindeki temas basıncının Fleksiyon, Fleksiyon + AP öteleme ve IE Dönme için devirle birlikte azaldığı belirlenmiştir. Devir arttıkça her üç durum için elde edilen aşınmanın arttığı açıktır. AP öteleme etkisi nedeniyle PE insert üzerindeki yüklemelerin düşük devirlerde yeterince etkili basınç oluşturamadığı bu nedenle aşınmayı azaltıcı etki yaptığı, buna karşın devir arttıkça aşınmayla birlikte etki artmakta ve yüksek devirlerde aşınmaya katkı sağladığı görülmektedir. IE Dönmesinin insertin aşınması üzerinde AP ötelemesinden çok daha fazla etki yaptığı, özellikle devir sayısı arttıkça insert üzerindeki aşınmayı belirgin bir biçimde azalttığı, bu etkinin de aşınma bölgesinin genişlemesinden kaynaklandığı görülmektedir. Posterior tibial eğim açısı arttıkça, aynı devir için, maksimum temas basıncının hafifçe azaldığı da görülmektedir. Bu çalışma, fleksiyon sırasında yön değiştiren AP ötelemesinin ve açısal değişim yapan IE dönmesinin hem temas basıncı hem de aşınma üzerinde önemli etkisinin olduğunu göstermiştir. Literatürde yapılan daha önceki çalışmalardan farklı olarak devir arttıkça aşınmanın artmaya devam ettiği görülmüştür. Bu durum, yükleme ve fleksiyonla değişen AP ötelemesinin ve IE dönmesinin PE insert üzerindeki aşınma etkilerini şekillendirdiği savını güçlendirmektedir.
Yüksek kromlu beyaz dökme demirlere uygulanan farklı ısıl işlem şartlarının mekanik özelliklere etkisinin araştırılması
Çimento ve maden endüstrisine kullanılan öğütücü bilya/silpeps üretiminde döküm yöntemi ile yaygın olarak yüksek alaşımlı beyaz dökme demirler kullanılır. Bu sınıfta üretilen üretilen bilyeler yüksek kromlu beyaz dökme demir sınıfında olup bu malzeme içerisindeki krom oranını yükseldikçe aşınma direnci artmaktadır. Yumuşak klinker malzemelerde %12-14 Cr lu öğütücü bilyeler kullanılırken, gümüş ve bakır gibi cevherlerde %17-19 Cr kullanılmaktadır. Hammadde maliyetinin azaltılması ve bununla beraber aşınma direncinin yüksek kromlu bilyelere nazaran düşürülmemesi amaçlanmıştır. Öğütücü bilyelerde ısıl işlem prosesin de bilya ısıl işlem sonrası yoğun hava ile su verme prosesi uygulanmasından dolayı bütün yüzeyi homojen soğutulamamaktadır. Bu da değirmen içinde bilye de istenmeyen aşınma ve plastik deformasyon meydana getirmektedir. Homojen olmayan aşınma için ısıl işlem prosesinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bilya yüzeyinde homojen soğuma için yağda su verme prosesi yapılmıştır. Cr oranı düşürüldüğü için ham madde maliyetleri azaltılmıştır. Çimento değirmenlerinde kullanılan %17-19 Cr içeriğine sahip bilyalardan en yoğun kullanılan Ø 90 mm çaplı bilya üzerinde deneyler yapılmıştır. Demir-Krom faz diyagramları incelendiğinde Cr miktarı % ağırlıkça 18'den 9-12 oranlarına indirilmesi ile aynı sertlik ve mikro yapı elde edilmesi öngörülmüştür. Bu çalışmada krom oranını %17-19 dan %9-12 oranına indirilerek hem havada hem de yağda su verme çalışmaları yapılıp aşınma oranları karşılaştırılmıştır. Krom oranın düşürülmesi ile beraber malzeme içerisindeki aşınmaya dayanıklı karbür fazlarının azalmasına, martenzit oranın artmasına sebep olacağından dolayı Karbon oranı mevcut üretimlerden daha düşük çalışılarak aynı aşınma direncine sahip malzeme elde etmeye çalışılmıştır. % Cr oranın düşürülmesi ile hammadde maliyetleri azaltılmıştır. Çalışmanın ayrıntısına baktığımızda asıl amaçlanan mevcut seri üretimde olan % 17-19 Cr lu bilyalar ile aynı sertlik (Min. 58 HRc) ve mikroyapı ya (Min. %70 Martenzit) sahip düşük Cr lu bilya elde edilmiştir. Sonrasın da yüksek Cr lu ve düşük Kromlu bilyaların aşınma performanslarını karşılaştırılmıştır. Bir taraftan krom miktarının azaltıp diğer taraftan tasarlanan yağda soğutma tesisinde homojen soğutma yaparak homojen aşınma, mikroyapı ve sertlik özelliklerinde iyileşmeler incelenmiştir. Prototip tamburda zamana bağlı olarak bilyalar çevrim yaptırılıp mevcut bilya ile aynı veya daha az aşınma miktarı karşılaştırılmıştır.
Nanopartikül katkılı bir mineral yağın yağlama özelliklerinin incelenmesi
Bu tez çalışmasında, nano boyutlarda küresel şekilli titanyum dioksit, alüminyum oksit ve bakır oksit katı partiküller bir mineral yağın içinde farklı konsantrasyonlarda süspanse edilerek yeni bir nano-yağlayıcı geliştirilmiştir. Özel, ticari veya endüstriyel sektörlerde kullanılan makinelerin ve motorların kullanım ömürleri ve performanslarının düşmesinin temel nedenleri arasında sürtünme, aşınma ve korozyon vardır. Hatta, bir makinenin veriminin azalması sonucu ortaya çıkan daha fazla enerji ve sarf malzemesi gereksiniminden de sürtünme sorumludur. Bu nedenle temas halinde çalışan makine parçalarında sürtünme büyük önem arz etmektedir. Sürtünme ve aşınmanın azaltılmasının son derece kritik olduğu sistemlerde nanoyağlayıcı kullanılması, verim artışına sebep olacak ve makine parçalarının ömürlerinde efektif bir artış doğuracaktır. Yağlayıcının yağlama performansı Ball-on-disk tipi CSM instruments marka aşınma cihazı yardımı ile belirlenmiştir. Bu test esnasında sürtünme katsayısı değerleri anlık olarak kaydedilmiştir ve her bir nanoyağ için yağlama karakteristik eğrileri elde edilmiştir. Nanopartikülün hacimsel konsantrasyonunun, partikül boyutu ve cinsinin yağlama üzerindeki etkileri detaylı bir şekilde incelenmiştir. Tribolojik testler, yüzey pürüzlülüklerine sahip numuneler üzerinde gerçekleştirilmiştir. Partikül takviyesiz mineral yağ ve nanopartikül takviyeli mineral yağ (nanoyağ) durumları için numunelerde oluşan aşınma miktarları tespit edilmiştir. Temel sürtünme elemanı ve karşı sürtünme elemanı SEM/EDX yoluyla incelenmiştir ve nanoyağın kullanılabilirliği irdelenmiştir. Çalışmanın sonunda klasik yağlama yağlarına göre daha üstün yağlama özelliklerine sahip olan bir nanoyağlayıcının geliştirilmesi hedeflenmiştir. Böylelikle bu yağlayıcının kullanıldığı sistemlerde önemli bir verim yükselmesinin yanında kullanım ömürleri de artmıştır. Geliştirilen nanoyağ, sanayide kullanılan ekipmanların daha az enerji tüketmesine ve böylelikle çevrenin korunmasına yardımcı olacaktır
İçten yanmalı motorların sürtünmeli yüzeyleri için elektrodepolama metoduyla Ni-B/TiC nanokompozit kaplamaların üretimi ve karakterizasyonu
İçten yanmalı motor parçalarının sürtünmeye maruz kalan yüzeylerine kaplama uygulanması malzemeyi aşınma ve korozyona daha dayanıklı hale getirmek için oldukça verimli bir yöntemdir. Bu çalışma kapsamında, paslanmaz çelik altlık malzeme TiC seramik nano parçacık takviyeli Ni-B alaşımı esaslı kompozit film ile elektrokimyasal depolama yöntemi ile kaplanmıştır. Kaplama işleminde Watts tipi nikel elektroliti esas alınmış, alaşım ve kompozit kaplamaların elde edilebilmesi için uygun malzemeler banyoya ilave edilmiştir. Üretilen Ni-B/TiC nanokompozit kaplamaların gelişen özellikleri paslanmaz çelik altlık, saf nikel, Ni-B alaşım ve Ni/TiC kaplamalar ile karşılaştırılarak incelenmiştir. Elektrodepolama üretim değişkenlerinden TiC parçacık banyo miktarı, bor kaynağı trimetilamin boran (TMAB) banyo miktarı ve depolama akım yoğunluğu değişiminin nanokompozit kaplamaların üzerinde etkisi incelenmiştir. Bu yeni tür malzemelerin özelliklerini belirlemek için çeşitli yöntemlerle aşınma ve korozyon davranışları ile kristal yapıları analiz edilmiş, mikrosertlik ölçümleri yapılmış, bunun yanında kaplamaların yüzey ve kesit yapıları ile kimyasal içerikleri incelenmiştir. Ayrıca kaplamaların üretildiği elektrolitlerin elektrokimyasal analizleri de yapılmıştır. Bunlara ilaveten, elde edilen kaplamaların deneysel yollarla ölçülen mikrosertlik ve kristal tane boyutu değerlerinin yapay sinir ağları (YSA) metodu ile tahmin edilebilmesi için model geliştirme çalışmaları yapılmıştır. Yapılan çalışmalar neticesinde üretilen nanokompozit kaplamaların paslanmaz çelik altlık, saf nikel, Ni-B alaşımı ve Ni/TiC kaplamalara göre mekanik ve korozyon özelliklerinde ciddi derecede iyileşme sağladığı görülmüş ve özellikle zorlu çalışma koşullarındaki makine parçaları için uygun bir seçenek olduğu kanıtlanmıştır. Anahtar kelimeler: TiC, Ni-B alaşım, elektrodepolama, aşınma, korozyon
Organomineral gübre üretim işlemindeki krutma tamburuna yönelik işletme parametrelerin geliştirilmesi üzerine araştırmalar
Ekonomik olması ve tarımın sürdürülebilirliği için baskın olarak kullanılan kimyasal gübrelerin yerine ticari organomineral gübrelerin kullanımı her geçen gün yaygınlaşmaktadır. Dünyada ve ülkemizde bu tip gübreler daha çok küçük ve orta ölçekli işletmelerde üretilmektedir. Organomineral gübrelerin tarımsal ihtiyacı karşılayabilecek kadar kullanılabilmesi için öncelikle üretimi esnasında karşılaşılan işletme güçlüklerinin giderilmesi gerekir. İşletme güçlükleri, enerji ve bakım maliyetleri bakımından gübre üretimin prosesinin en önemli kısmı döner gübre kurutma tamburlarıdır. Bu çalışmada tambura optimum yükleme kapasitesinin belirlenmesi, topaklaşma, tozlaşma, tanelerin kırılması, yapışma, korozif-aşınma sorunlarının anlaşılması, gübre tanelerinin tambur içerisinde ısıtılmış hava ve çevresi ile olan etkileşimi, anlık konum ve hareketlerinin belirlenmesi, deneyler ve Ansys Fluent programında yapılan birleştirilmiş 2B-3B HAD-AEM (CFD-DEM) analizleri ile anlaşılmaya çalışılmıştır. Tambur kurutma performansının başlıca optimum yükleme şartlarına, taşıyıcı kanat profiline bağlı olduğu anlaşılmıştır. Tozlaşma sorununun, granülleme diskinde gübre tipine göre kontrollü nem verilmemesinden kaynaklandığı ve sonrasında tamburda ısı etkisi, çevresi ve birbirleri ile çarpışma etkileşimleri sonucunda kırıldığı ve tozlaştığı anlaşılmaktadır. Üretimde gübre yapışmalarının, gübre granüllerinin iyi karıştırılmaması, iyi granüllenmemesi, yüksek yığın açılarına sahip olduklarından tambur girişinde oluşan yığın etkilerinden kaynaklandığı anlaşılmıştır. Korozif-aşınmanın; gübrenin asidik ve nemli yapısı, sürekli akışta aşındırıcı etkisi ve iç yüzeye yapışan tozlardan kaynaklandığı anlaşılmıştır. Bu yapışan tozun korozif etkisi ve sürekli akışta olan gübrelerin aşındırıcılığı; tambur iç yapısını ve performansında etkili olan taşıyıcı kanat yapılarını bozduğu, işletme güçlüğü ve bakım maliyetlerine sebep olduğu anlaşılmıştır. Kaliteli gübre üretimi için bu sorunların giderilmesinde; tambur iç yapı tasarımı olarak girişte eğimli helisel kanatlar, sonrasında kanatsız bölge ve kanatlı bölge olması, tamburun paslanmaz çelik, Inconel veya Hastelloy alaşımlı malzemeden yapılması veya çelik tamburun iç yüzeyine epoxy-grafit türü kaplama yapılması ve granülleme diski yerine yapışma ve tozlaşma sorununda daha iyi çözüm elde edilebileceği için granülleme tamburunun kullanılması önerilmiştir. Bu çalışma ile tüm işletme şartlarının ele alınabildiği 2B ve 3B simülasyonlar ile optimum tambur üretim ve işletilme şartlarının belirleme imkanı elde edilmiştir. Bu simülasyonlar tamburda karşılan sorunların anlaşılmasında da kolaylık sağlamışlardır. Anahtar Kelimeler: Organomineral/Organomineral katkılı NPK Gübre, Ansys Fluent HAD-AEM analizi, Polyhedral ağ, Tozlaşma-Yapışma, Korozif-aşınma
Plazma püskürtme yöntemi ile BN, B4C ve SiC takviyeli alüminyum kaplamaların üretimi, karakterizasyonu ve aşınma davranışının incelenmesi
Bu çalışmada, farklı takviye malzemeleri ilave edilmiş alüminyum matrisli kompozit kaplamalar atmosferik plazma püskürtme yöntemi kullanılarak, paslanmaz çelik altlıklar üzerine püskürtülmüştür. Matris malzemesi olarak, Metco Sulzer firmasına ait Metco 52C-NS kodlu Al-12Si tozu ve takviye malzemesi olarak ise SiC, B4C ve h-BN kullanılmıştır. Her bir takviye malzemesi ağırlıkça %25 ve %50 oranında matris malzemesi içerisine ilave edilmiştir. Kaplama işlemi yapılmadan önce, toz karışımlarına mekanik alaşımlama işlemi uygulanmıştır. Bu karışım tozlarının, karakterizasyon işlemleri yapılmıştır ve kaplamalar püskürtülmüştür. Kaplama işlemi tamamlandıktan sonra, kaplamaların sırasıyla yüzey pürüzlülük ölçümleri, gözeneklilik ve takviye oranlarının ölçümleri yapılmış, daha sonra kaplama kalınlığı, mikrosertlik, içyapı incelemeleri, aşınma ve SEM ve XRD analizleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan aşınma testlerinde, kuru ve saf sulu ortam olmak üzere iki farklı ortam kullanılmıştır. Testler, kuru ortam için, 2N, 5N ve 10N yük altında ve 50m, 100m, 150m ve 200m kayma mesafelerinde; sulu ortam için, 2N ve 5N yük altında 100m ve 200m kayma mesafelerinde yapılmıştır. Kayma hızı 10 cm/s olarak belirlenmiştir. Karşı eleman olarak, Ø6 mm alümina bilya kullanılmıştır. Aşınma kayıpları, ağırlık ve hacim kaybı cinsinden hesaplanmıştır. Ardından, kaplamanın aşınma yüzeylerinden ve karşı elemanın temas yüzeylerinden stereo mikroskop görüntüsü alınmış ve SEM ve EDX analizleri yapılmıştır.Yapılan testler sonucunda, kaplama içeriğindeki takviye oranı arttıkça yüzey pürüzlülüğünün düştüğü görülmektedir. Kaplamaların üst yüzeyinden yapılan kantitatif faz analizinde, takviye oranı arttıkça, kaplamadaki gözeneklilik artmaktadır. Kaplamada içeriğindeki SiC takviyesi oranı, kaplama işleminden önceki toz karışım oranından daha düşüktür. Bunun nedeni, yüksek sıcaklıkta SiC partiküllerinin buharlaşmasıdır. B4C takviyesinin kaplamaya birikmesinde herhangi bir sorun ile karşılaşılmamıştır. Kaplamanın kesitinden yapılan mikrosertlik testlerinde, takviye oranı arttıkça sertlik değerleri artış göstermiştir. En yüksek sertlik değerine %50 B4C ilave edilmiş kaplamalarda ulaşılmıştır. h-BN takviyeli kaplamalarda en kötü mekanik özellikler elde edilmiştir. Çalışmada kullanılan BN'ün hegzagonal yapıda olması nedeniyle bu sonuca varılmıştır.Aşınma testlerinde, en iyi aşınma dayanımına sulu ortam aşınmasında ulaşılmıştır. %50 B4C içeren kaplamalar, sulu ortam için, en iyi aşınma dayanımını vermiştir. Aşınma dayanımlarında, kuru ortama göre, 10 kata varan oranda iyileşmeler kaydedilmiştir.Bunun nedeni su ortamında karşı elemanla kaplama arasında oluşan Si(OH)4 kolloidal jel oluşumundan kaynaklanmaktadır. Bu yapının oluşumu da kolorimetrik analiz yapılarak ispat edilmiştir.
Farklı kompozisyonlarda üretilen aşınma plakalarının karakterizasyonu ve aşınma özelliklerinin incelenmesi
Bu çalışmada St 37 çeliğinin yüzeyi metal ark kaynak yöntemi ile farklı kompozisyonlardaki sert dolgu alaşımlarıyla kaplanarak elde edilen aşınma plakalarının aşınma davranışları incelenmiştir. Sert dolgu alaşımları elde edilirken üç farklı kaynak teli kullanılmıştır. Bunlar; ticari olarak kullanılmakta olan Oerlikon marka krom karbür ve bor içerikli özlü teller ve masif teldir. Masif tel kullanılarak üretilen numunelere %100 ferrokrom tozu, %10 ferrobor+ %90 ferrokrom ve % 30 ferrobor+%70 ferrokrom toz karışımları kaynak esnasında ilave edilmiştir. Masif tellerle üretilen numuneler de ağırlıkça %50 masif tel+%50 toz ve ağırlıkça %30 masif tel+%70 toz oranlarına sahip olacak şekilde gruplandırılmıştır.Üretilen numunelerin mikroyapı incelemeleri, mikro ve makro sertlik ölçümleri, aşınma testleri, SEM (EDX) analizleri, XRD analizleri yapılmıştır. Aşınma testi ASTM G-65 standardına uygun, kuru kum/kauçuk tekerlek aşınma cihazında gerçekleştirilmiştir. Numunelerin aşınma davranışlarının kıyaslanmasında referans plaka olarak Hardox 400 tercih edilmiştir. Aşınma testinde aşındırıcı olarak boyutları 1 mm altında olan deniz kumu (SiO2) kullanılmıştır. Test 13 kg yük altında 30 dakika süreyle uygulanmıştır.İncelemeler sonucunda en az aşınma miktarının %30 masif tel+%70 toz oranında, % 30 ferrobor+%70 ferrokrom toz karışımına sahip numunede meydana geldiği tespit edilmiştir. Bu numunenin aşınma miktarı ile ticari bor içerikli özlü telin aşınma miktarı birbirine çok yakın değerlerde olduğu için, ilave olarak maliyet analizleri yapılmıştır. Sonuç olarak %30 masif tel+%70 toz oranında, % 30 ferrobor+%70 ferrokrom toz karışımıyla elde edilen numunenin maliyeti ticari bor içerikli özlü tele göre %50 daha düşük çıkmıştır.
Çelik dökümlerde borlama ısıl işleminin abrasif aşınma direnci üzerine etkisi
Borlama bor atomlarının altkatman metal parçaya difüz ettiği termokimyasal bir işlemdir. Borlama işlemi nitrürüleme, karbürleme gibi diğer termokimyasal yöntemlerden daha yüksek sertlik meydana getirmektedir. Borlama sırasında borid katmanının kalınlığı ve özellikleri borlama sıcaklığı ve süresi, borlama ortamı ve iş parçasının kimyasal bileşimine bağlı olmaktadır. Bu çalışmada borlama işlemi 850 °C, 900 °C ve 950 °C sıcaklıklarda ve 2, 4 ve and 6 saat bekleme sürelerinde paket borlama metodu kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Borlama işleminden önce GS 52, GS 60, AISI 8620 and GX120Mn13 çelik döküm numuneler iyi bir yüzey kalitesi elde etmek için 1200 Mesh zımpara kağıdı kullanılarak parlatılmıştır. Borlama ısıl işleminden sonra mikrosertlik ölçümleri, X ışını kırınım analizleri, mikroyapısal gözlemler gerçekleştirilmiştir. Abrasif aşınma testleri 30 N yük, 1200 Mesh aşındırıcı zımpara ve 0,2 m/s. Kayma hızı kullanılarak gereçekleştirilmiştir. Karbon çeliğinin üzerinde arayüzüeyde FeB ve Fe2B bileşiklerine dayanan iki borid katmanı oluşmuştur. Borid katmanlarının kalınlığı M-Shot MD-50 dijital kamera ve digital kamera and Digital Imaging Measuring System yazılım sistemli Soif XJP 6A mikroskop ile ölçülmüştür. Hadfield çeliği en düşük katman klaınlığına sahip iken, GS 52 malzeme en yüksek borid katman klaınlığına sahiptir. Öte yandan deneysel sonuçlar, borlanmış GX120Mn13 çeliğinin, borlanmış GS 52 çeliğinin iki katı daha yüksek abrasif aşınma direncine sahip olduğunu göstermektedir. Borlama sıcaklığı, zamanı, uygulanan yük, kayma mesafesinin abrasif aşınma kaybına etkisi, yapaysinir ağları kullanılarak araştırılmıştır. Deneysel sonuçlar YSA programı kullanılarak eğitilmiş ve YSA sonuçları deneysel değerler ile kıyaslanmıştır. Deneysel sonuçların YSA sonuçları ile tutarlı olduğu gözlenmiştir.Bilim Kodu: 915.1.093Anahtar Kelimeler: Borlama, abrasive aşınma, çelik döküm Sayfa Adedi: 108Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Ferhat GÜL
Sıcak preslemeli sinterleme yöntemi kullanılarak Cu-TiB2 kompozit ile kaplanmış elektrik kontak malzemesinin yüzey özelliklerinin araştırılması
Bu çalışmada Cu alt tabaka malzemesi sıcak preslemeli sinterleme yöntemi kullanılarak Cu-TiB2 tozlarıyla kaplanmıştır. Uygulanan kaplama yönteminde kaplama tabakasını oluşturan kompozit malzemelerin takviye oranı ve sinterleme sıcaklığının etkilerine bağlı olarak mekanik ve mikroyapı özellikleri araştırılmıştır. Kaplama işleminde Cu matris tozları içerisine hacimsel olarak %0, %5, %12,5, %20 ve %25 oranlarında TiB2 tozu ilave edilerek 3D mekanik karıştırıcı ile karıştırılmıştır. Karıştırma işleminde karıştırma hızı 350 rpm, karıştırma süresi 25 dakika ve bilye/toz oranı 15:1 olarak belirlenmiştir. Farklı oranlarda karıştırılan tozlar Ar (argon) gazı atmosferinde çelik bir kalıp içerisinde 900, 950 ve 1050 °C ' de sinterleme işlemine tabi tutulmuştur. Sinterleme sonrası üretilen numuneler Ar atmosferinde 110 MPa basınç altında tek yönlü olarak sıkıştırılmıştır. Üretim parametrelerinin numunelerin fiziksel ve mekanik özellikler üzerine etkilerini belirlemek amacıyla kaplama tabakası ve enine kesit mikroyapısı OM ve SEM görüntüleri, XRD ve EDS analizleri alınmıştır. Ayrıca, kaplama tabakası makro sertlik ve lineer ileri geri aşınma testlerine tabi tutulmuştur. Elde edilen sonuçlara göre Cu altlık malzemesi sıcak preslemeli sinterleme yöntemi ile kaplandığında, Cu ve TiB2 tozlarının homojen bir şekilde karıştığı, OM ve SEM görüntülerinde iyi bir bağ oluşturduğu görülmüştür. Cu-TiB2 kaplama tabakasında TiB2 hacim oranı arttıkça kaplama yüzeyinin makro sertliğinin arttığı ve aşınma kaybının azaldığı tespit edilmiştir. Kaplama işleminde kullanılan sinterleme sıcaklığının artmasıyla, numunelerin mikro yapılarında tozlar arasındaki boşlukların azaldığı ve küçüldüğü, bunun da makro sertlikte bir artışa ve aşınma kütle kaybında bir azalmaya yol açtığı tespit edilmiştir.
Titanyum-Nikel alaşımlı malzeme üretimi ve aşınma davranışlarının incelenmesi
Şekil bellekli alaşımlar (ŞBA) birçok mühendislik ve tıp alanında fonksiyonel malzemeler olarak başarı ile kullanılmaktadır. Şekil bellekli alaşımların teknolojik önemi, şekil bellek özelliği ve süperelastik özellik göstermelerinden kaynaklanmaktadır. Bu özellikler sıcaklık ve gerilmeye bağlı olarak martenzit ve ostenit fazlarında alaşımda kristal yapı değişimi ile oluşur. Bu yüzden bu alaşımlara intermetalik kompozit malzemeler de denilmektedir.Bu çalışma üç aşamadan oluşmakta olup birinci aşamada klasik pim-on disk türü standart bir deney düzeneği yük hücresi kullanılmak suretiyle sürtünme kuvvetinin ölçülebilmesi amacıyla bilgisayar destekli hale getirilmiştir. İkinci aşamada saf Ti ve NiTi alaşımı malzemeler Toz Metalürjisi (TM ) metoduyla üretilmiş, sertlik ve yoğunluk değerleri ölçülmüş ve mikroyapıları incelenmiştir. Son aşamada üretilen bu intermetalik malzemelerin farklı deney şartlarında kuru aşınma davranışları ve abrasiv aşınma davranışları incelenmiştir.İlk aşamada sürtünme katsayısının ölçülebilmesi için aşınma davranışların incelenmesinde kullanılan pim-on disk aşınma deney düzeneği revize edilmiş ve aşınma deneydüzeneğine yük hücresi düzeneği tasarlanmış ve bilgisayar destekli hale getirilmiştir. Aşınma deney düzeneğinde sürtünme katsayısının doğru olarak hesaplanabilmesi amacıyla sürtünme katsayısı bilinen PTFE ve MS70 malzemeler üzerinde aşınma deneyleri gerçekleştirilmiş ve sürtünme kuvveti deneyler esnasında sürekli ölçülmüştür. Bu çalışmanın ikinci aşamasında, nikel-titanyum şekil bellekli alaşım üretmek maksadıyla, ticari saflıkta nikel ve titanyum tozları kullanılarak Ti100 ve Ni52Ti48, Ni52Ti48alaşımları Toz Metalürjisi ( TM ) yöntemiyle imal edilmiştir. Alaşımlar, elementel toz karıştırma metoduyla homojen bir şekilde karıştırıp 650 MPa tek etkili sıkıştırma basıncı ile çelik kalıp içerisinde sıkıştırılmış ve argon koruyucu gaz ortamına sahip tüp fırında, 1100 oC? de beş saat süreyle sinterlenerek üretilmiştir. Üretilen numunelerin optik mikroskop aracılığı ile mikroyapı incelemeleri yanında sertlik değerleri, yoğunluk ve porosite ölçümü de yapılmıştır. Son aşamada revizyon işlemi tamamlanan pin-on disk türü aşınma deney düzeneğinde TM ile üretimi yapılan numunelerin farklı deney şartlarında kuru aşınma davranışları incelenmiş ve sürtünme katsayıları ölçülmüştür. Ayrıca numunelerin abrasiv aşınma davranışları incelenmiştir.Deneysel çalışmalar sonucunda; aşınma deney düzeneğinde tasarlanan yük hücresi sistemi araçlığıyla sürtünme kuvvetinin ve sürtünme katsayısının doğru bir şekilde ölçüldüğü gözlemlenmiştir. Saf titanyuma nikel ilavesi ile sertlik miktarında artışlar meydana gelmiş olup Rockwell B sertlik değeri 59 HRB ölçülmüşken NiTi alaşımlarının sertlik değeri yaklaşık olarak 83 HRB olarak ölçülmüştür. Optik mikroskopla yapılan mikro yapı incelemeleri sonucunda daha küçük gözenek fakat daha fazla gözenek oluşumu saf Ti?da gözlemlenmiştir. Buna ilaveten, aşınma deneyleri sonucunda üretilen NiTi alaşımlarının matris malzemesi olan Saf Ti?ye göre daha az aşındığı gözlemlenmiştir. Adhesiv aşınma deneyleri sonucunda yükün artmasıyla birlikte hacimsel aşınma oranının da arttığı gözlemlenmiştir. Ayrıca, saf Ti` nin sürtünme katsayısı yaklaşık olarak 0,37 iken NiTi alaşımlarının sürtünme katsayısı ise yaklaşık olarak 0,40 civarında ölçülmüştür. Bunun ötesinde, abrasiv aşınma deneyleri sonucunda ise uygulanan kuvvetin/yükün artması ve elek boyutunun küçülmesiyle hacimsel aşınma miktarı artmıştır. Abrasive aşınma direnci bakımından da; saf Ti? nin NiTi alaşımlarına oranla daha fazla aşındığı gözlemlenmiştir. Fakat Ni48Ti52 ve Ni52Ti48 alaşımının aşınma dirençleri bakımından birbirine çok yakın olduğu gözlemlenmiştirAnahtar Kelimeler : ŞBA, aşınma, sürtünme katsayısı, Ni-Ti, toz metalürjisi,..soğuk presleme
Zn-40Al esaslı alaşımların yapısal, mekanik ve tribolojik özelliklerinin incelenmesi
Bu çalışmada Zn-40Al-2Cu-(0-2,5)Ni alaşımları ile Zn-40Al-2Cu-2Si alaşımı kokil döküm yöntemi ile üretildi. Üretilen Zn-40Al-2Cu-(0-2,5)Ni alaşımları dökülmüş durumda Zn-40Al-2Cu-2Si alaşımı ise hem dökülmüş durumda hem de ısıl işlem durumlarda deneye tabi tutuldu. Alaşımların yapısal ve mekanik özellikleri incelendikten sonra tribolojik (sürtünme ve aşınma) davranışı blok-silindir esaslı bir aşınma deney düzeneği yardımıyla araştırıldı. Ni oranı arttıkça Zn-40Al-2Cu-(0,5-2,5)Ni alaşımlarının sertlik, sürtünme katsayısı ve çalışma sıcaklığı değerlerinin arttığı, mukavemet ve süneklik değerlerinin azaldığı, ortalama yüzey pürüzlülüğü ve hacim kaybı değerlerinin ise farklı değişimler sergilediği görüldü. Zn-40Al-2Cu-2Si alaşımının sürtünme katsayısı, çalışma sıcaklığı ve hacim kaybı değerlerinin uygulanan T5, T6 ve havada soğutma ısıl işlemleri ile azaldığı, T7 ve fırında soğutma ısıl işlemleri ile arttığı belirlendi. Diğer taraftan sözü edilen değerlerin ortalama yüzey pürüzlülüğü ile ters orantılı olarak değiştiği gözlendi. İzotermal dönüşüm sıcaklığı arttıkça bu alaşımın sürtünme katsayısı, sıcaklık ve hacim kaybı değerlerinin arttığı, ortalama yüzey pürüzlülüğü ile sertlik ve mukavemet değerlerinin ise azaldığı belirlendi. Yapılan değerlendirme sonucunda çözündürme sonrası havada soğutma, T6 ve 100 °C sıcaklıktaki izotermal dönüşüm işlemlerinin Zn-40Al-2Cu-2Si alaşımının sertlik ve mukavemetinin yanı sıra aşınma direncini de artırdığı belirlendi.