912
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Dubleks paslanmaz çelikte oluşan sigma ve chi fazlarının oluşum mekanizmalarının farklı ısıl işlem parametreleriyle saptanması
Dubleks paslanmaz çelikler, mikroyapılarında yaklaşık eşit miktarlarda ferrit ve östenit fazlarını bulunduran, yüksek alaşım elementi içerikleri sayesinde üstün mekanik özelliklere ve korozyon dayanımına sahip olan malzemelerdir. Sergiledikleri yüksek mekanik özellikler ve korozyon dayanımı sayesinde gemicilik ve petrokimya sektörleri ile boru hatlarında yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Dubleks paslanmaz çelikler yüksek krom ve nikel içeriğine sahip malzemelerdir. Dubleks paslanmaz çeliklerde karşılaşılan en önemli sorunlardan biri, malzemeye giren ısıya bağlı olarak oluşan ikincil fazlar olup; bunların en tipik olanları σ ve χ fazlarıdır. Bu fazlar, 450-950 ˚C arasındaki sıcaklıklarda oluşur ve malzemenin korozyon dayanımı ile mekanik özelliklerini olumsuz etkiler. Ayrıca σ ve χ fazlarının oluşumu sırasında ferrit yapısı içerisinde ikincil östenit oluşumu da görülür. İkincil östenit oluşumu ile yapıda istenen ferrit-östenit miktarı değişir. Oluşan fazların giderilmesi ya da malzeme özellikleri üzerinde oluşan olumsuz etkilerin ortadan kaldırılması ısıl işlemler ile mümkün olmaktadır. Bu çalışmada, SAF 2205 dubleks paslanmaz çeliğe ait ısıl işlem haritası çıkartılmıştır. Çalışmanın kapsamında çelikte oluşan ikincil fazların, oluşum sıcaklık şartları, ısıtma ve soğutma ortamlarının etkileri ve bunların sonucunda oluşan bu ikincil fazların dağılım ve büyüklüklerinin mekanik ve korozyon özelliklerine etkilerinin incelenmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla dubleks paslanmaz çeliğe farklı sıcaklık ve farklı sürelerde çözme, yaşlandırma ve izotermal yaşlandırma ısıl işlemleri uygulanmıştır.
Şerit hadde sonrası soğutma pratiğinin çelik mikroyapısı ve mekanik özelliklere etkisi
Sıcak haddeleme işlemi sonucu elde edilen malzemenin mikroyapısı ve mekanik özellikleri çeliğin kullanım alanına göre değişmekle birlikte çok önemli bir yere sahiptir. Malzemeden beklenen mekanik özelliklerin sağlanması ve istenilen mikroyapının eldesi ise büyük ölçüde çeliğin soğutulması ile sağlanmaktadır. Çolakoğlu Metalurji A.Ş. Sıcak Sac Haddehanesinde yapılan çalışmada, 4 farklı çelik kalitesi için farklı soğutma parametreleri belirlenmiş ve aynı kalite malzeme grupları için uygulanan farklı parametrelerin malzemenin mekanik özellikleri ve mikroyapısı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Sıcak haddelenmiş malzemenin duşlu masada soğutulması ve bobin sarmada sarılması sonrası, malzemeden alınan test numuneleri bir dizi mekanik teste ve mikroyapı incelemesine tabi tutulmuştur. Testler sonucunda soğutma parametrelerindeki değişikliğin, malzemenin mekanik özelliklerinde ve mikroyapısında değişikliğe yol açtığı görülmüştür.
Çekme, darbe ve sertlik testlerinde laboratuvarlar arası karşılaştırma ve yetkinlik testleri ve değerlendirmesi
Laboratuvarlar arası karşılaştırma ve yetkinlik deneyleri yaygın olarak pek çok amaçla kullanılabilmektedir ve bu karşılaştırmanın yapılması laboratuvarların uluslararası tanınırlığını ve güvenilirliğini arttırmaktadır. Laboratuvarlar arası karşılaştırma testleri sadece firmalar için değil, birçok kurum ve kuruluş için de önemli bir yer tutar. Akredite kuruluşların devamlılığı sağlaması için bu testler bir ihtiyaçtır. Akredite olmayanlar için ise bu testler, laboratuvarlarının ne durumda olduğunu, gerektiğinde nasıl bir düzenleme yapılması gerektiğine karar vermeleri için uygun bir testtir. Günümüzde malzeme muayene laboratuvarlarında akreditasyon zorunluluğu yoktur. Bu nedenle çoğu laboratuvar akredite olmadan test yapmaya devam etmektedirler. Bu çalışma ile akreditasyon ve ölçüm belirsizliği hakkında fikir sahibi olmayan laboratuvarlara bu testlerin önemini anlatılmıştır. Yapılan tüm testler ve çalışmalar sonucunda görülmüştür ki akredite laboratuvarlar diğerlerine nazaran çok iyi sonuçlar elde etmiştir. Bu sayede akredite olmayan laboratuvarlar bunun farkını görme imkânı bulmuşlardır. Bu çalışmada oda sıcaklığında çekme testi, oda sıcaklığında darbe testi ve Rockwell C sertlik testi (HRC) için laboratuvarlar arası karşılaştırma testi yapılmış ve bu testlerin sonuçları kullanılarak detaylı bir rapor hazırlanmıştır. Bu çalışma ile bu testlerin sonucuyla ilgili yorum ve açıklamalara yer verilmiştir. Testlerin sonucuna göre önermeler ve çıkarımlar yapılmış, daha sonraki çalışmalar için dikkat edilmesi gerekenler belirtilmiştir.
Sarı-yeşil renkli değerli metal alaşımlarının dizaynı ve üretimi
Değerli metaller geçmişten günümüze dek insanoğlu için önemli bir yere sahip olmuşlardır. Özellikle altın, sahip olduğu parlak renk ve yüksek mekanik özellikleri ile her daim güç ve zenginlik sembolü olmuştur. Çağlar boyunca ziynet ve süs eşyaları olarak kullanılmış ve kuyumculuk sektörünün en önemli hammaddesi olmuştur. Kuyumculuk sektörü ülkemizde önemli bir yere sahiptir. Altın bu sektörün en önemli girdilerinin başında gelmektedir. Ciddi bir üretim hacmine sahip olan kuyumculuk sektöründe döküm için oldukça fazla ithal mastır alaşım kullanılmaktadır. Sektördeki yerli mastır alaşım açığını kapatabilecek bir alternatif oluşturma amacıyla yapılan bu çalışma, referans alaşımlardan elde edilen ürünlerle karşılaştırmalar yapılarak yürütülmüştür. Altın alaşımlarının dökümünde en yaygın yöntemlerden birisi hassas döküm yöntemidir. Bu çalışmada üretim yöntemi kayıp mum tekniği olarak da bilinen bu yöntemdir. Yöntemin adımları hakkında detaylı bilgiler verilmiştir. Bu çalışma kapsamında altının genel özellikleri, hassas döküm yöntemi ve bu yöntem ile altın üretimi ve altın alaşımları için renk, sertlik, çekme mukavemeti, uzama miktarı, DTA ve tane boyutu incelemeleri yapılmıştır. Bu incelemeler sırasında alaşımın dizaynında çeşitli değişiklikler yapılmış ve bu değişikliklerin alaşımın özelliklerine olan etkileri incelenmiştir. Üretilen numunelere uygulanan bütün testler referans alınan ithal mastır alaşım ürünlerine de uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlar bire bir karşılaştırmalar yapılarak değerlendirilmiştir. Anahtar kelimeler: Altın, altın alaşımları, mekanik özellikler, renk, hassas döküm, sertlik, çekme testi, DTA, tane boyutu
Comparison of different nitriding methods on surface properties of DIN 1.2738 steel
In this study gas nitriding (GN), fluidized bed nitriding (FBN), plasma nitriding (PN) and nitrocarburizing (NC) methods were applied in industrial facilities on plastic mould steel, DIN 1.2738 (Impax Supreme), and the results were investigated by comparing the mechanical and chemical properties. Systematic materials characterization of the nitrided and untreated samples were carried out in terms of microstructural examinations, phase identification, surface and cross-section microhardness measurements, dry sliding wear tests, corrosion tests and tribocorrosion tests. The reciprocating dry sliding wear tests were performed against AISI 4140 pins under 100 N normal load (contact pressure of 5.1 MPa), the frequency of 1.5 Hz, and the total sliding distance of 400 m. After tests, it was found that all samples presented mainly combination of adhesive and abrasive wear mechanism during the run-in period of sliding, and mainly oxidative wear mechanism thereafter (steady-state). Corrosion behaviour of the nitrided and untreated samples was studied using electrochemical techniques namely, open circuit potential (OCP) and potentiodynamic polarization in a 3.5% wt. NaCl solution. After electrochemical measurements, it has found that the nitrided layer had an important effect on the tendency of corrosion of samples. Additionally, the tribocorrosion behavior of samples was investigated in 3.5% wt. NaCl solution. The tests were carried out against alumina ball using reciprocating ball-on-plate tribometer (under 15 N load and 1 Hz). OCP was measured before, during and after sliding. After electrochemical, tribological and microstructural studies, it was found that nitrided samples presented better tribocorrosion behaviour as compared to the untreated steel.
Soğuk şekillendirmeye uygun yüksek akma dayanımlı sıcak haddelenmiş çeliklerde mikroyapı dayanım ilişkisinin incelenmesi
Bu çalışmada, soğuk şekillendirmeye uygun yüksek akma mukavemetli sıcak haddelenmiş çeliklerin (EN 10149-2, S550MC) , deformasyon oranları ile mekanik özellikleri arasındaki ilişkileri incelenmiştir. Deneylerde kullanılan slab ebatları 225 mm*1255 mm*12000 mm'dir. Haddeleme şartlarında slab fırın çıkış sıcaklığı 1240°C, şerit giriş sıcaklığı 920°C, ikmal sıcaklığı 820°C, sarım sıcaklığı 540°C olarak belirlenmiştir. Deneylerde kullanılan çelik analizi verilen standartlara göre hazırlanmış olup, toplam Nb, Ti ve V miktarı %0,22 geçmeyecek şekilde kullanılmıştır. İncelemeler farklı deformasyon oranları için yapılmıştır. Hedeflenen akma mukavemeti en az 550 MPa, çekme mukavemeti 600-760 MPa ve uzama miktarı %14'tür. Standart, 8 mm'den kalın malzemeler için akma mukavemetinin 20 MPa daha düşük olmasına izin vermektedir. Yapılan çalışmalarda deformasyon oranı farkının malzemelerin mikroyapısını etkilediği, mikroyapının da malzeme mukavemetindeki farklılıklara neden olduğu görülmüştür. Malzemelerin deformasyon oranları ve mukavemeti arasındaki ilişki, kıyaslama, istatistiksel veri analizi gibi yöntemlerle incelenmiştir.
Entegre demir-çelik tesisi atıklarından demir hammaddesi üretimi
Entegre-demir çelik tesislerinin ana girdisi demir oksit cevheridir. Cevherden demir-çelik üretimi esnasında tufal, Bazik Oksijen Fırını (BOF) çamuru ve baca tozu olmak üzere bünyesinde yüksek oranda demir bileşikleri bulunduran atıklar açığa çıkmaktadır. Gün geçtikçe kullanılan cevherlerin tenörünün azalması ve buna bağlı olarak oluşan yüksek üretim maliyetleri, oluşan bu atıkların da cevhere alternatif olarak kullanılmasını gerektirmektedir. Demir-çelik üretimi esnasında açığa çıkan atıkların, sinter harmanına katılarak ikincil hammadde olarak kullanılmasıyla bu atıklardan demir hammaddesi üretimi mümkün olmaktadır. Ancak, atıklardan demir hammaddesi elde edilmesi amacıyla kullanılan yöntemlerin maliyeti artırması sebebi ile sanayide istenilen seviyelere ulaşamamıştır. Bu yüzden, atıklar ya daha düşük bir bedelle ihraç edilmekte ya da sektör dışı alanlarda kullanılmaktadır. Gelecekte ise azalan yeraltı kaynakları ile birlikte bu atıklardan ekonomik yöntemlerle demir üretilmesi daha büyük önem kazanacaktır. Bu çalışmada, entegre demir-çelik tesislerinde üretim sırasında ortaya çıkan tufal, BOF çamuru ve baca tozu halindeki katı atıklar kullanılarak demir hammaddesi üretimi incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda, hammadde üretimi esnasında bu artıklar farklı oranlarda karıştırılıp değişen miktarlarda kok ilave edilerek, çeşitli presleme basınçlarında briketler haline getirilmiştir. Bu çalışmadaki temel amaç, düşük maliyetle yüksek redüksiyon oranlarında demir hammaddesi üretmek olduğundan, elde edilen briketler, 1000°C ve 1100°C olmak üzere 2 farklı sıcaklıkta ve farklı sürelerde redüksiyon işlemine tabi tutulmuştur. Böylece, atık karışım oranlarının, briket oluşturulması esnasındaki presleme basıncının, kok oranının, sıcaklık ve sürenin oluşan ürünlerin redüksiyon yüzdesine etkisi incelenip optimum çalışma koşulları tespit edilmiştir. Deneysel çalışmanın sonucunda, her iki karışım türü için de mümkün olan en düşük presleme basınçlarında (1 N) şekillendirilen ve 1100°C'de redüklenen briketlerin daha yüksek redüksiyon yüzdeleri verdiği belirlenmiştir. Ayrıca briketlerin uygulanan redüksiyon sıcaklıklarında redüksiyon oranlarının arttırılması için sürenin ve/veya kok miktarının arttırılması gerektiği tespit edilmiştir.
Epoksi matris E-camı dokuma fiber takviyeli termoset kompozitlerde üçüncü bileşen kalsit dolgunun özelliklere etkisi
Polimer ve polimer kompozitler, yüksek modül, yüksek tokluk, korozyona karşı direnç, kolay işlenebilme, maliyet azaltma ve iyi tribolojik özellikleri sebebiyle endüstrisine kadar pek çok endüstriyel alanda önemli rol oynamaktadırlar. Günümüzde kompozit malzemelerin mekanik özelliklerini arttırmaya yönelik birçok çalışma yapılmaktadır. Bu çalışmalar ağırlıklı olarak, çeşitli fiber hacim oranlarının kullanılması ve fiber yönünün değiştirilmesi ile mekanik özelliklerin arttırılması şeklindedir. Bu alandaki son gelişme ise, fiber takviyeli kompozit malzemeye dolgu malzemeleri olarak adlandırılan ikinci bir takviye malzemesinin eklenerek mekanik özelliklerinin incelenmesi yönündedir. Bu çalışmanın amacı üç bileşenli kompozitlerde (epoksi reçine, dokuma e-camı fiber, kalsit dolgu) değişen epoksi reçine ve kalsit dolgu hacim oranları değişiminin özelliklere etkisini incelemek ve bu inceleme sonucunda kompozit üretiminde hangi durumlarda hangi dolgu maddesi oranının kullanılabileceğini belirlemektir. Ağırlıkça % 0, 5, 10, 15 gibi çeşitli oranlarda kalsit dolgu maddesi ile dokuma e-camı fiber epoksi kompozit malzemeler vakum torbalama tekniği kullanılarak üretilmiştir. Ayrıca ikinci bir araştırma olarak epoksi malzemeye kalsit etkisi de çalışılmıştır. Ağırlıkça % 0, 5, 10, 15 gibi çeşitli oranlarda kalsit dolgu maddesi ile epoksi üretilmiştir. Üretilen kompozitlerin, çekme dayanımı, eğme dayanımı, darbe dayanımı ve sertlik değerleri mekanik testlerle elde edilmiştir. Su absorbsiyonu ve fiber hacim oranları fiziksel testlerle edilmiştir. Ayrıca kompozitlerin üretiminde kullanılan fiber, epoksi ve dolgu maddelerinin fiyatları belirlenerek bir maliyet hesabı yapılmıştır. Sonuç olarak mekanik değerler ve maliyet için çeşitli tablolar elde edlimiştir. Son olarak, deneysel veriler analitik olarak değerlendirilmiş, kırık yüzey görünümleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak incelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Epoksi, E-camı fiber, Kalsit (CaCO3), Mekanik özellikler.
Alüminyum dolu kalıba döküm uygulamalarında model yoğunluğunun poroziteye etkisi
Alüminyum ve magnezyum alaşımları gibi ergime sıcaklığı düşük hafif metallerin kaybolan köpük yöntemiyle ticari dökümleri uzun zamandır yapılmaktadır. Ancak dökümlerde porozite önemli bir sorun olarak ortaya çıkabilmektedir. Bu çalışmada farklı köpük model yoğunlukları ile değişen döküm sıcaklıklarının parça yoğunluğu ve porozite üzerine etkisi araştırılmıştır. Döküm deneyleri için iyi bilinen ve yaygın kullanılan A380 alüminyum döküm alaşımı tercih edilmiştir. Yoğunluk ölçümleri ve mikroyapı incelemeleri ile döküm parçaların porozite içeriği tespit edilmiş ve karşılaştırılmıştır. Köpük model yoğunluğu ve döküm sıcaklığı ile döküm parça yoğunluğu arasındaki bağlantılar muhtemel sebepleri ile ortaya konmuştur. Bu çalışmada 8.4 kg/m3, 16.3 kg/m3 ve 26.2 kg/m3 yoğunluk değerlerine sahip 3 farklı köpük model için 680 ˚C, 700 ˚C, 720 ˚C, 740 ˚ C, 760 ˚C, 780 ˚C ve 800 ˚C sıcaklıklarında dökümler yapılmıştır. Döküm parçalardan elde edilen değerlerde 680 °C'tan 780 °C'a kadar belirgin bir değişimin olmadığı, asıl yükselmenin 800 °C'ta olduğu görülmektedir. 680 °C – 780 °C arasındaki dökümlerin yoğunlukları aynı sıcaklık için karşılaştırıldığında orta (16 kg/m3) yoğunluğa sahip köpük model kullanılarak gerçekleştirilen dökümlerde çoğunlukla metal yoğunluğunun diğerlerine göre daha yüksek olduğu görülmektedir. Çalışmada yapılan deneyler ve değerlendirmeler sonucunda orta yoğunluktaki köpüklerin en iyi sonuçları verdiği görülmüştür.
Dubleks paslanmaz çelikteki sigma ve CHİ fazlarının ergitme kaynağındaki oluşum mekanizmalarının modelleme ile saptanması
Dubleks paslanmaz çelikler, yüksek korozyon direncine ve mükemmel mekanik özelliklere sahiptir. Bu özellikleri nedeniyle mimari, petrokimya, deniz aşırı uygulamalar, desülfürizasyon üniteleri, tuzdan arındırma gibi alanlarda geniş kullanıma sahiptir. Dubleks paslanmaz çelikler; östenitik ve ferritik fazların korozyon direnci ve mekanik özelliklerinin birleştiği malzeme grubudur. Kullanım alanına bağlı olarak, ısıl işlemler ya da kaynak işlemleri nedeniyle ferrit/östenit faz dengesini değiştirmektedir. Bununla birlikte soğuma sırasında yapıda, mekanik özellikleri ve korozyon direncini olumsuz etkileyen intermetalik fazların oluşumu görülmektedir. Tez kapsamında, kaynak işlemi sırasında ortaya çıkan ikincil fazların oluşum mekanizmasının belirlenmesi amacıyla SAF 2205 alaşımının özlü tel ile kaynak işlemi gerçekleştirilmiştir. Kaynak işlemi sırasında malzemeye etki eden ısıl dağılımlar, ANSYS Workbench Academic Research programı kullanılarak, sonlu elemanlar yöntemiyle belirlenmiştir. Kaynak işlemi sırasında oluşan soğuma hızı teorik olarak hesaplanmış ve modelleme sonuçlarıyla karşılaştırılarak ısı iletim verimi belirlenmiştir. Kaynak işleminde oluşan yüksek ısı girdisi, ısı etkisi altındaki bölgenin (IEAB) oluşumuna neden olmaktadır. Bunun bir sonucu olarak, soğuma sırasında faz dönüşümlerinin etkisiyle hızlı mikroyapısal değişimler gözlenmektedir. IEAB'de etkili olan sıcaklıklar, soğuma sırasında intermetalik fazların çökelmesine neden olmaktadır. İntermetalik fazların oluşum hızlarının hesaplanması için IEAB'nin simülasyonu, ısıl işlemlerle hazırlanmıştır. İkincil fazların oluşum mekanizmalarının belirlenmesi için Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogrov (JMAK) eşitlikleri kullanılmıştır.
Çeşitli nano yapıların sentezi ve karakterizasyonu
Yapılan yüksek lisans tez araştırması iki ana bölümden oluşmaktadır. İlk kısımda solvotermal yöntem kullanılarak anti-bakteriyel gümüş nano tel üretimi gerçekleştirilmiştir. Diğer taraftan gümüş nano partikül takviyeli kitosan polimeri üretilmiş; püskürtme, daldırma ve elektrospinning yöntemleri ile eski bir eser üzerine uygulanmaya çalışılmıştır. İkinci kısımda ise mikrobiyel salgınlara karşı kullanılabilecek bir yüz maskesi için gerekli olan nano parçacıklarla kaplanmış filtre malzemesi üretilmeye çalışılmıştır. Bu bağlamda ticari zeolite, titanyum dioksit, bakıroksit ve çinkooksit nano yapıların takviyesine yönelik deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Ardından üretilen tozlar farklı gözenek boyutlarına sahip polietilen kumaş üzerine kaplanmaya çalışılmıştır. Son olarak hem nano partiküller ile kaplanmış kâğıt hem de polietilen kumaşların organizma büyümesine dirençleri bakteri testleri ile belirlenmiştir. Sonuçta üretilmiş olan çeşitli nano parçacık ve nano tellerin organizma büyümesini ve kolonileşmeyi engellediği görülmüştür.
Çift fazlı çeliklerin termomekanik haddeleme yolu ile üretilmesi ve üretim parametrelerinin mekanik özelliklere etkisi
Otomotiv endüstrisindeki yakıt tasarrufu üzerine yapılan çalışmalar malzeme teknolojisinin gelişmesini zorunlu hale getirmiş ve devamında yüksek dayanımlı düşük alaşımlı, ticari olarak kullanılabilir çift fazlı çelikler geliştirilmiştir. Bu çelikler, araçta kullanılan parçalarda herhangi bir mukavemet kaybı olmaksızın, parça kalınlıklarının azaltılması ile ağırlık azaltılmasını sağlamaktadır. Ülkemizdeki yerli çelik üreticileri için sıcak haddelenmiş çift fazlı çelik üretimi kısa bir geçmişe sahiptir. Özellikle otomobil jantı üretiminde kullanılan ve nihai ürün olarak ihraç edilen sıcak haddelenmiş yassı mamul halindeki çift fazlı çelikler geniş kullanım alanı ve yüksek katma değeri ile günümüz otomotiv üreticileri için vazgeçilemez bir malzeme haline gelmiştir. Bu çalışmada termomekanik haddeleme yöntemi ile DP600 kalite çift fazlı çelik üretimi hedeflenmiş ve proses parametrelerinin faz oluşumuna ve mekanik özelliklere etkisi incelenmiştir. Sıcak haddehanede termomekanik haddeleme yöntemi ile üretimen bir bobin farklı sarılma sıcaklıkarına tabi tutularak, bobin sarma sıcaklığının etkileri gözlenmiştir. Yapılan deneylerde farklı sarım sıcaklğına sahip, dolayısıyla farklı ısıl işlem parametreleri ile haddelenen malzemelerin faz oranları ve mekanik özellikleri tespit edilmiştir. Deneyler sonucunda elde edilen verilerin ışığında bobin sarım sıcaklığının, akma mukavemeti, çekme mukavemeti, uzama değeri, malzemenin mikroyapısındaki faz dağılımı ve martenzit hacim oranı üzerindeki etkisi belirlenmiştir.
Dolu kalıba döküm teknolojisi ve uygulaması
Metal döküm sanayisi dünya çevresindeki endüstrileşmiş her ülkenin gelişmesinde önemli birrol oynamıştır. Metal dökümleri için harcanabilen köpük modellerin kullanımı 1958'de H.FShroyer tarafından geliştirilmiş ve patentlenmiştir. Köpük modellerin kullanımı ile dökümüretimi klasik döküm prosesleri ile imkansız olan önemli tasarım ve işlem esnekliği sunar.Dolu kalıba döküm prosesi alüminyum, bronz, dökme demir ve çelik dökümlerinin yapımındabaşarı ile uygulanmaktadır.Anahtar Kelimeler: Harcanabilen model dökümü , dolu kalıp , döküm , polistirenviiABSTRACTThe metalcasting industry has played a significiant role in the development of everyindustrialized country around the world. The use of expendable foam patterns for makingmetal castings was developed and patented by H. F. Shroyer in 1958. The use of foampatterns to produce castings offers significant desing and process flexibility not possible withconventional casting processes. The full mold casting process has been applied successfully inmaking aluminum, bronze cast iron and steel castings.Keywords: Expandable pattern casting, full mould , casting , polystyreneviii
Östemperlenmiş küresel grafitli dökme demirde alaşım elementlerinin östenit-martenzit dönüşümüne etkisi
ÖZETYüzyıllardır kullanılmakta olan dökme demirlerin geliştirilmesi, daha yüksek dayanım vedaha düşük üretim maliyetlerini sağlamak için devam etmektedir.Yeni bir mühendislik malzemesi olan Küresel Grafitli Dökme Demir'in (KGDD) doğumu1948'deki American Foundrymen's Society'nin yıllık konferansında ilan edilmiş, bunu(KGDD) ailesine yeni bir yıldızın, `Östemperlenmiş Küresel Grafitli Dökme Demir'in(ÖKGDD) katılımı izlemiştir. Çeliğin sahip olduğu dayanımı, sünekliği, yüksek kırılmatokluğunu ve aşınma dayanımını, KGDD'nin sahip olduğu dökülebilirlik ve düşük üretimmaliyeti ile birleştiren ÖKGDD tasarımcılara düşük maliyetle üstün makine parçalarıüretebilme fırsatını sağlamıştır.Tanınan mekanik özelliklerinin yanı sıra ÖKGDD, çeliklerde uzun yıllardır bilinmekte olanfaz dönüşümü mekanizması sayesinde kendisine yeni avantajları olan kullanım alanlarıbulmuştur. ÖKGDD yapısındaki kalıntı östenit, yoğruk şekil değişikliğine maruzbırakıldığında martenzite dönüşmektedir. Bu dönüşüm mekanizması malzemeye, ilave birdayanım sağlamakta ve malzemenin ömrünü artırabilmektedir.Bu tez çalışması Devlet Planlama Teşkilatı tarafından desteklenen bir ana projenin birbölümüdür. Ana projenin amacı, şu anda ithal edilmekte olan vagon tekerleklerinin yerliüretimi için ÖKGDD malzemeden döküm teknolojisinin geliştirilmesidir. ÖKGDD vagontekerleklerinin yüzeyinde çalışma sırasında meydana gelen östenit-martenzit dönüşümü,tekerlerin yorulma ömrünü ve dolayısıyla geliştirilmekte olan merkezkaç dökümteknolojisinin başarısını en fazla etkileyen etmendir. Bu nedenle bu doktora çalışmasında,östenit martenzit dönüşümü ve ÖKGDD'nin ana alaşım elementleri olan Cu, Ni ve Mo'ninöstenit-martenzit dönüşümü üzerindeki etkileri incelenmiştir. Minyatür vagon tekerişeklindeki numuneler, vagon üzerinde çalışmakta olan tekerlekler benzetimi için tasarlanmışbir yorulma cihazı üzerinde denenmiştir.Değişen miktarlarda alaşım elementi içeren numunelerin sertlikleri, martenzitik dönüşümhızları, yorulma dayanımları ve kütle kayıpları incelenmiş ve bahis konusu elementlerin buözelikler üzerindeki etkileri belirlenmiştir. Döküm malzemelerin özellikleri, hâlihazırdademiryolları işletmeleri tarafından kullanılan çelik tekerleklerin özellikleri ilekarşılaştırılmıştır.Vagon tekerinin yanı sıra inşaat makinelerinin kepçe tırnaklarının da aynı malzeme iledökülebileceği göz önünde bulundurularak, aynı malzemelerden kepçe tırnakları dadökülmüştür. Vagon tekerlekleri için yorulma ömrü büyük önem taşımaktadır. Kepçetırnaklarında ise kullanım yerine bağlı olarak kütle kaybı önemlidir.Çalışmanın sonunda, yapılan tavsiyelerde her ne kadar mekanik özellikler esasa alınmış olsada, malzemelerin ekonomikliği de hesaba katılmıştır. Bileşimlerinde yüksek miktarda Cu veNi içeren (4) malzemenin vagon tekerleği üretimine, alaşımsız ÖKGDD'nin (3) taşıyıcıgreyder tırnağı üretimine ve yüksek Cu, Ni ve Mo içeren (8) malzemenin de kazıcı greydertırnağı üretimine uygun olduğu belirlenmiştir.1Çalışmanın önemli bir katkısı da, martenzitik dönüşümde dönüşüm hızı ile katılan alaşımelementlerinin atomik yarıçapları arasında y = x + CFe şeklinde matematiksel bir ilişkiolduğunu açığa çıkarmasıdır.Anahtar kelimeler: Döküm, küresel grafitli dökme demir, östemperleme, kalıntı östenit,martenzit, yoğruk şekil değiştirme, faz dönüşümü, vagon tekeri, greyder tırnağı, yorulmadayanımı, aşınma direnci, katılaşma benzetimi, gerilme çözümlemesi (analizi).2
Isasmelt yöntemiyle bakır matı üretiminin termodinamik modellemesi
Bu tezde isasmelt yöntemiyle bakır matı üretmenin örnek bir modellemesi anlatılacaktır.sasmelt fırını içerisinde gerçekleşen reaksiyonların serbest enerji değişimleri karşılaştırılarakhazırlanan bu model sonucunda elde edilen son metal oranları ve sıcaklık değerleri buyöntemin uygulanmasında büyük kolaylık sağlayacaktır. Bu modelleme ile fırın içerisindeazınlıkta bulunan elementlerin çeşitli sıcaklıktaki yayılma davranışları incelenebilecektir.Anahtar kelimeler: Isasmelt, bakır matı, serbest enerji, modelleme.
Tufal'dan demir sülfat üretimi
Tufal demir çelik işletmelerinde üretim sürecinde çok miktarlarda atıl olarak ortayaçıkmaktadır. Bu tufallar halen yeteri kadar değerlendirilmemektedir. Bazı entegre demir çelikfabrikalarında yüksek fırına şarj malzemesi olarak yüklemektedir. Bu yöntemle değerlendirmesınırlı kalmakta ve üretim sırasında ortaya çıkan tufalların tamamı değerlendirilememektedir.Bu araştırmada demir çelik işletmelerinde ortaya çıkan tufal, klor ve sülfat ile işleme tabitutularak bileşik haline getirilmiştir. Demir klorür ve demir sülfat içme ve atık sularınarıtılmasında kullanılabilirliliği ortaya konulmuştur.Anahtar sözcükler: demir sülfat, demir klorür, atık su arıtılması, içme suyu arıtılmasıviii
Kalıp kaplamaları
ÖZETGünümüzün artan rekabetçi ortamında yüksek kalite, düşük maliyet, zamanında ve istenenmiktarda teslimat üreticileri rekabetçi kılan dört unsur olarak ortaya çıkmıştır. Döküm prosesiçeşitli sebeplerden dolayı metal şekillendirme proseslerinin içerisinde en önemlisidir. Dökümprosesi metal şekillendirmede %90 veya daha fazla oranda kullanılmaktadır. Birçok girdisiolan girdilerin etkileşimleri sonucu çıktının özelliğini etkileyen, birçok değişken faktörüiçinde barındıran döküm sektörü için problemleri anlayıp çözüm üretmek oldukça karmaşıkbir hal almaktadır.Kum ve metal kalıba dökümde, kalıp kaplamaları önemli girdilerinden birisidir. Kalıpkaplamaları kalıp duvarlarına uygulanması gereken malzemeler olup genellikle alümina,zirkon ve silika esaslı çözeltilerden oluşurlar. Kalıp kaplamaları, katılaşmış metal tabakasıoluşana kadar kalıp ile sıvı metal arasında bariyer görevi sağlamak amacıyla uygulanırlar.Buna ek olarak sıvı metalin erken katılaşmasını önlemek, katılaşma hızı ve yönünü kontrolüve dolayısıyla döküm kusursuzluğu ve yapısını kontrol etmek, kalıp malzemesinin termalşokunu azaltmak, sıvı metalin kalıba yapışmasını önlemek gibi nedenlerden dolayıkullanılırlar. Ergimiş metalin sıcaklığı ve kullanılan kalıp kaplamasının kalınlığı katılaşmaüzerine büyük etkilere sahiptir. Bu iki parametre de katılaşmayı önemli ölçüde etkiler vedöküm yapısını değiştirir.Bu çalışmada günümüzde sıkça kullanılan bentonit ve diatomit karışımı kaplamalarkullanılmıştır. Bu kaplama malzemesinin ve farklı kalınlıkta uygulamalarının katılaşma vemetal-kalıp arayüzeyine etkileri araştırılmıştır.Anahtar kelimeler: Kalıp kaplamaları, metal-kalıp arayüzeyi, katılaşma.XI
Altın alaşımlarında tane kücültmenin derin çekmeye etkisinin incelenmesi
Altın alaşımlarının tane boyutu, yüzey pürüzlülüğü, sertlik gibi özellikleri sadece alaşımelementlerinin bulunmasından değil aynı zamanda termal ve mekaniksel uygulamalardankaynaklanmaktadır. Son zamanlarda döküm yöntemleriyle üretilen altın mücevherlerinısıl işlem ve uygun tavlama sıcaklığı ve süresi daha fazla önem kazanmıştır. Uyguntavlama sıcaklığı ve süresi tespit edilen altın alaşımının yarı mamul olarak üretildiktensonra meydana gelen astar kalınlığını minimum seviyeye indirmek, mekanikselözelliklerini artırmak, derin çekilebilirliğinin en uygun noktasını tespit etmek, parlatmadakolaylık sağlanması, gelişmiş gerilim özellikleri ve presleme işleminde çatlak oluşumunadaha az duyarlı olmaları iyi bilinen özellikleridir. 22 karat altın alaşımları üzerinde geneltavlama sıcaklığı ve süresinin etkileri üzerine yapılan bu araştırma göstermiştir ki uyguntavlama sıcaklığı ve sürede üretilen yarı mamul pres baskı zamanında en uygun derinçekilebilirlik sağladığını göstermiştir. Bu çalışmada sıkça kullanılan farklı zamanlarda vesürelerdeki tavlama standart 22 karat sarı altın alaşımına olan etkileri mücevher dökümüile uğraşanların ilgilendikleri özellikleri incelenmiştir. Bu özellikler tane boyutu derinçekilebilirlilik yüzey hassasiyeti işlenebilirlik özelliklerinden oluşmaktadır.22 karat sarı altın alaşımı oluşturulmasında ağırlıkça yüzde 91.6 Au - 4.6 Cu - 3.6Ag - 0.2Zn içeren alaşım kullanılmış ve döküm sonunda elde edilen yarı mamul astarlardannumune alınmıştır. Bütün eritme işlemleri Atasay Kuyumculuk A.Ş. eritme bölümündekiEIA marka F9-s indiksüyon fırınında yapılmıştır. 22 karat sarı altın alaşımları 500 ºC yeön ısıtılmış kalıba dökülmüştür. Bu döküm işlemi sıvı metalin yüzeyindeki viskozitesiniazaltmak ve hava temasını engellemek için şalumo ile metal yüzeyine alev üflenerekyapılmıştır. 22 karat altın alaşım numunesi döküldükten sonra oksidasyondan korunmakiçin yüzde 10 H2SO4 solüsyonuna konulmuştur. Soğutma işlemleri suda yapılmıştır. Altınalaşım döküm numunelerinin kalınlıkları 5000 mikrondan 500 mikrona inceltmek için birseri haddeleme tavlama işlemleri uygulanmıştır. Optik ve taramalı elektron mikroskobuile incelenmiş. Mikro yapı incelemeleri yapılacak numuneler, metalografik olarakparlatılmış ve sonrasında 13 oranındaki HCl HNO3 solüsyon ile dağlanmışlardır. Sertlikölçümleri Vickers sertlik ölçme cihazında yapılmışlardır. Ayrıca derin çekilebilirlikölçümü yapılmıştır. Farklı tavlama sıcaklığı ve süresinde elde edilen numunelerinölçümleri sonucu en uygun 22 ayar sarı altın alaşımının bu malzemenin 700 ºC'de 20dk'lık tavlanması sonucu minimum rekristalize olmuş tane boyutu ve maksimum derinçekilebilirlik elde edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Altın, Döküm, Mücevher, AlaşımJÜRİProf.Dr. Ahmet EKERIM Kabul tarih 05.06.2006Prof.Dr Mustafa ÇİĞDEM Safya Sayısı 58Prof.Dr.Aysegul AKDOGAN
Silisyum karbür takviyeli alüminyum matriksli kompozitlerin toz metalurjisi yöntemi ve döküm yöntemiyle üretilmesi
Kompozit malzemeler geliştirilmeye başladıkları günden itibaren gelenekselmalzemelerin yerini almaya başlamışlardır. Özellikle uzay, uçak ve otomotiv sanayigibi sektörlerde kullanımları oldukça artmaktadır. Genel olarak en çok kullanılantiplerinden biri metal matriksli olanlarıdır.Matriks malzemesi olarak hafif metaller vealaşımları tercih edilmektedir. Yüksek dayanım / yoğunluk oranı ile tercih sebebi olanalüminyum, beklide en önemli matriks malzemesidir. Takviye malzemeleri ise matriksmalzemesi ile girebileceği reaksiyonlar ve yük taşıyıcılığı, dayanıklılığı göz önünealınarak seçilir. Silisyum karbür bu noktada yüksek sıcaklık dayanımı ve elastiklikmodülü ile ön plana çıkan yapılardan biridir. Üretim yöntemleri çok çeşitli olsa datemelde katı yada sıvı hal üretimleri olarak ikiye ayrılır. Bu çalışmada üretimyöntemlerinden toz metalurjisi ve döküm yöntemi üzerine deneyler yapılmış, eldeedilen numunelerden alınan yapı fotoğrafları ile olumlu ve olumsuz sonuçlartartışılmıştır.
Geleneksel ve yeni metod ile yapıştırma porselen lamine venerlerde kenar adaptasyonunun incelenmesi
Bu çalışmanın amacı, geleneksel ve yeni yapıştırma yöntemi uygulanmış porselen laminevenerlerin diş ile marjinal adaptasyonlarını kıyaslamalı bir şekilde incelenmesidir. Buçalışmada, hastaların ağızlarından çıkartılmış 20 adet üst santral diş kullanılmıştır. Dişlerin önve ısırma yüzeyleri aşındırılarak hazırlama işlemi uygulanmış ve ardından iki farklı yöntemleyapıştırma işlemine tabi tutulmuştur.Her iki yöntemle porselen lamine vener uygulanmış dişler, düşük vakum altında SEM(taramalı elektron miktoskop) ile 35, 150 ve 200 büyütme altında incelenmiş ve yapışmakalitelerine göre; düzgün yapışma, boşluk oluşumu ve tanımlanamayan görüntü olmak üzere 3ayrı kategoride değerlendirilmiştir.Yapılan deneyler sonucunda geleneksel ve yeni yapıştırma yöntemleri uygulanmış dişlerinyapışma kaliteleri arasında önemli bir fark belirlenmemiştir. Her iki yöntemde de klinikaçıdan yaklaşık olarak %50 yapışma kalitesi belirlenmiştir.
Toz metalurjisi yöntemiyle üretilen kesici uçların proses, yapı ve mekanik özellik ilişkileri
ÖZETKesici takımlar, sert metallerin şekillendirilmesinde kullanılan, yüksek kaliteli, hassas boyutasahip, ileri teknoloji malzemeleridir. Kesici takım uçlarının üretimi sırasında takımınkullanılacağı şartlar, malzeme seçiminde önemli yer tutar. Kesici takım malzemelerindenbeklenen ortak özellikler; sertlik, aşınma dayanımı, meneviş kalıcılığı, tokluk veekonomikliktir. Yüksek hız takım çelikleri sinterleme mekanizmaları, difüzyonun sağlanmasıiçin önemli bir parametredir. Bu yüzden kontrollü bir sinterleme ile istenilen mekanikdeğerler elde edilir. Isıl işlemler ile parça istenilen en iyi mekanik özelliklerine ulaşmış olur.Son olarak da kimyasal kaplama işlemleri ile nihai parça üretilmiş olur. Uygun takımmalzemeleri veya kesici takımların kullanıldıkları ortamdaki malzeme ile temaslarındayükselen sıcaklıktan etkilenmemeleri sağlanabilir. Bu sayede daha uzun kullanım ömrü ileekonomiklik de sağlanmış olur.Bu çalışmada takım çeliklerinin geleneksel yöntemle ve toz metalurjisi yöntemiyle üretimprosesleri hakkında bilgi verilmiş; proseslere etki eden faktörler incelenmiştir. TM ile üretilenparçaların mikro yapıları, proses ve mekanik özellikleri arasındaki ilişkileri gözlemlenmiştir.Çeşitli kesici uçlar incelenmiş, bileşimin ve ısıl işlemlerin parçanın mekanik özelliklerineetkileri deneysel verilerle desteklenmiştir.Anahtar Sözcükler: Yüksek hız takım çeliği, sert metal, sinterleme, kesici takımxi
Değişik oranlarda SiC içeren aluminyum matrisli kompozitlerin birleştirilmesi
Bugün geleneksel malzeme kullanarak teknolojinin tüm gereksinimleri karsılanamamaktadır. Bu nedenle, kompozit malzemeler gelistirilmeye basladıkları günden itibaren geleneksel malzemelerin yerini almaktadır. Özellikle uzay, uçak ve otomotiv sanayi gibi sektörlerde bu malzemelerin kullanımı oldukça artmaktadır. Üretim yöntemleri katı ve sıvı hal olmak üzere ikiye ayrılmaktadır; bilinen en eski üretim metodu toz metalurjisi yöntemidir. Katı hal üretiminde seçilen matris ve tasıyıcı malzemeye baglı olarak toz metalurjik üretim özellikle SiC takviyesi gibi sert yapıların takviyesinde tercih edilmektedir. Kullanım alanı gittikçe artan kompozit malzemelerin birlestirilmesinde degisik yöntemler kullanılmaya baslanmaktadır. Birlestirme yöntemi, MMK'lerin özelliklerini degistirebilir bu nedenle uygun birlestirme yöntemleri uygulanmalıdır. Bu çalısmada, degisik oranlarda SiC içeren alüminyum matrisli kompozitlerin toz metalurjisi yöntemiyle üretim asamaları ve üretilen kompozitlerin TIG kaynak yöntemi ile birlestirilmesi üzerine çalısılmaktadır. Anahtar Kelimeler: SiC Takviyeli Alüminyum Matrisli Kompozit, Toz Metalurjisi, TIG Kaynagı
Emaye üretiminde kaplama ve özelliklerin araştırılması
Camın kimyasal dayanımını arttırmak, yüksek sıcaklıklarda daha kararlı olmasını sağlamak için yüzeyleri farklı bileşimler kullanılarak kaplanılmıştır. Bu kaplama işlemleri sonucunda cam yüzey özelliklerinde iyileşme görülmüştür. Bu çalışmada amaç aynı uygulamanın emaye yüzeyi üzerindeki etkisini incelemektir. Çalışmanın literatür kısmında emaye, çeşitleri, uygulama alanları, üretim kademeleri, emaye yüzey iyileştirme işlemleri, yüzey pürüzlülüğü ve yüzey gerilimi konuları açıklanmıştır.Deneysel çalışmalar 70 x 70 mm ve 100 x 100 mm ebatlarında emaye üretimiyle başlamış, üretilen emayelerin yüzeyi farklı miktarlarda AlCl3, ZrCl4, AlCl3 ile (NH4)2SO4, ZrCl4 ile (NH4)2SO4 bileşimlerle kaplanmış ve yüzey özellikleri çeşitli analizler uygulanarak belirlenmiştir. Kaplama oranlarını belirlemek için alümina kröze içerisinde kaplama yöntemi seçilmiştir. Uygun bileşim miktarları ve uygulama sıcaklığı eluat iletkenlik analizi ve eluatın kimyasal analizi yöntemleri kullanılarak belirlenmiştir. Analiz sonuçlarına göre kaplama sıcaklığı 600 ºC, 70x70 mm ebatlı emayeler için AlCl3 miktarı 0,01gr, ZrCl4 miktarı 0,05 gr (NH4)2SO4 miktarı 0,005 gr olarak belirlenmiştir. Bu oranlar 100 x 100 mm ebatlı emayeler için alümina kröze hacmine göre oranlanarak hesaplanmıştır.Yüzey kaplama işlemlerinden sonra emayelerin kimyasal korozyona dayanımlarını belirlemek için standartlara bağlı kalınarak TS EN 14483 ? 2 su buharında dayanım, TS EN 14483 ? 2 sitrik asitte dayanım, TS EN 14483 ? 4 sulu bazik çözeltilerde dayanım testleri uygulanmıştır. Bu testler sonucunda işlenmemiş numunelere kıyasla 0,022 gr AlCl3 + 0,005 gr (NH4)2SO4 kaplanmış numunelerde yaklaşık %71, 0,022 gr AlCl3 + 0,011 gr (NH4)2SO4 kaplanmış numunelerde yaklaşık %73, 0,115 gr ZrCl4 kaplanmış numunelerde yaklaşık %66, 0,115 gr ZrCl4 + 0,005 gr (NH4)2SO4 kaplanmış numunelerde yaklaşık %72 ve 0,115 gr ZrCl4 + 0,011 gr (NH4)2SO4 kaplanmış numunelerde yaklaşık %60 artma gözlenmiştir.Ayrıca ısıtma ve kaplama işleminin emaye yüzeyindeki etkisini incelemek amacıyla yüzey pürüzlülük değerleri ve yüzey enerji miktarları hesaplanmıştır. Ancak beklenenin aksine artan sıcaklık ve değişen kaplama miktarlarında yüzey pürüzlülük miktarlarında ve yüzey enerji değerlerinde doğrusal olmamakla beraber artış gözlenmiştir. Bu durumda emayelerin yüzey enerji değişimini yorumlamayı zorlaştırsa da 600 ºC' nin referans sıcaklık olarak kabul edilmesi kanıtlanmıştır.
Titan beyazı emayelerin kimyasal dayanımının arttırılması
Emayeler metal bir altlık üzerine camsı kaplama uygulanması sonucu elde edilen ürünlerdir. Dayanımı metal altığı sayesinde; korozyon ve aşınma dirençleri ise camsı kaplaması sayesinde oldukça yüksek olan bir malzemelerdir. Kullanım alanlarında çeşitli sıcaklıklardaki sıvılar, gazlar ve kimyasallarla temas halindedirler. Bu yüzden yüzeylerinin kimyasal dayanımlarının çok yüksek olması gerekmektedir. Emaye üretimi sırasında yüksek kimyasal dayanıma sahip yüzeyler elde etmek için emayeye kimyasal dayanım arttırıcı maddeler katılması gerekmektedir. Fakat bu maddeler emayenin ergime sıcaklığını arttırmakta ve üretimini ekonomik olmaktan çıkartmaktadır. Bunun yerine yüzeye kaplama yapmak daha ekonomik olmaktadır.Çalışmanın amacı titan beyazı emayelerin kimyasal dayanımlarının yüzey kaplaması yapılarak arttırılmasını sağlamaktır. Bu amaçla daha önce TU BERGAKADEMIE FREIBERG-ALMANYA `da camlar üzerinde denenip başarıya ulaşılmış olan AlCl3 kaplamaları emaye üzerinde yine TU BERGAKADEMIE FREIBERG Cam Bölümü Laboratuarlarında denenmiştir.Çalışmada en iyi sonuçları veren AlCl3 uygulama sıcaklığı ve miktarı belirlenmiş ve bu koşullarda kaplanan numunelere ilgili TS testleri uygulanmıştır. Ayrıca kimyasal dayanıma etki eden parametrelerden yüzey pürüzlülüğü ve yüzey enerjisi konuları etkileri araştırılmıştır.600 ºC `de 0,022 g AlCl3 kaplanma yapılarak en iyi sonuca ulaşılmıştır. Uygulanan TS testlerine göre kimyasal dayanımlarda yaklaşık %80 artma olduğu görülmüştür. Yüzey pürüzlülüğü ölçümleri sonucunda pürüzlülüğünün titan beyazı emayelerin kimyasal dayanımına etki etmediği sonucuna varılmıştır. Yüzey enerjisi ölçüm ve hesaplamaları sonucunda ise en düşük değerlere belirlenen sıcaklıkta ulaşılarak yüzey enerjisinin kimyasal dayanım üzerinde etkisi olduğu kanıtlanmıştır.
Sıkıştırma döküm ile üretilmiş Al2O3 takviyeli AA 6061 kompozit malzemesinin mekanik özellikleri ve ısıl işlem davranışlarının karakterizasyonu
Dünyanın hızla artan enerji talebi ve tabii kaynaklarda gelecek durum öngörüleri sebebi ile teknolojik gelisimlerin enerji sarfiyatı ve ekonomisi üzerine yogunlastıgını görmekteyiz. Bununla birlikte bu teknolojik atılımların daha az enerji gereksinimi, bir baska degisle daha az ve/veya hafif kütleleri bir yerden baska bir yere hareket ettirme gibi konularda yogunlukla gerçeklestigini biliyoruz. Bu çalısmaların en önemli parametresi olan malzeme bilimi, mevcut teknolojilerin gelistirilmesi ve yeni teknolojiler bulunması konusunda bilimadamlarına çok genis bir yelpaze sunmaktadır. Malzeme biliminin 1900' lü yılların basından beri süregelen gelisimi bize, onun niçin teknolojik ilerlemenin birincil öncelikli parametresi oldugu konusunda çok kesin bilgiler vermektedir. Özellikle son 10-15 yıl içerisinde malzeme bilimine dayalı yeni dalların olusması ve bu dalların üretim sanayiinde önemli yer tutması bizi bu konuda daha da cesaretlendirmektedir. Malzeme biliminin gelisimi yeni malzemelerin bulunması ve özelliklerinin iyilestirilmesi amacına dayalıdır. Yeni malzemeler bulunması, teknolojinin gelisim egrisine paralel yeni alasımlar ve kompozitler gelistirilmesi konularında çalısılması ile en aktif dönemini yasamaktadır. Üretilen yeni kompozitler, hafif ancak yük tasıma kabiliyeti üst düzeyde malzemeler olup öncelikle havacılık ve uzay sanayiinde ve ucuzlayan üretim teknolojileri sayesinde otomotiv sanayiinde sıklıkla kullanılan malzemeler haline gelmistir. Bu çalısmada elde edilen degisik tane boyutu ve hacim oranı takviyeli kompozitlerin bu takviye oran ve boyutuna baglı olarak degisen fiziksel özelliklerinin karakterizasyonu konusunda arastırma yapılacak ve çıkan sonuçlar yorumlanacaktır. Çesitli grafikler ve çizelgeler ile bu sonuçlar gözler önüne serilecek ve tartısılacaktır. Bu çalısmada AA 6061 alasımının Al2O3 partikül takviyesi ile desteklenmesi amaçlanmıstır. Üretim yöntemi olarak ergiyik karıstırma yöntemi ve döküm yöntemi olarak sıkıstırmalı(squezee) döküm yöntemi benimsenmis ve bu tekniklerin uygulanabilirligi laboratuvar ölçekli denenmistir. Kullanılan üretim yönteminin etkinligi elde edilen ürünlerin degisik proseslerden sonra mekanik özellikleri karakterize edilerek tespit edilmeye çalısılmıstır. Sonuçlar, matris-takviye arayüzeyinde arzulanan baglanmanın gerçeklestigini, kullanılan üretim yönteminin uygulanabilir oldugunu ortaya koymustur. Anahtar Kelimeler : Alüminyum, Kompozit Malzemeler, Hacim Oranı, Partikül Çapı.
Antioch yöntemiyle hazırlanan alçı kalıp ve dereceli hassas döküm kalıplarında segregasyon oluşumunun incelenmesi
Sızma ve segregasyon; dökülebilir refrakterler ve kalıpların üretiminde meydana gelen iki önemli problemdir. Bunların varlıgı, dökülebilir refrakterler ve kalıpların mekanik ve termal özelliklerinin degismesine sebebiyet verir. Sızma ve segregasyon (Çökelme) partikül boyutu ve dagılımı parametrelerinin kontrolü ve sızmayı önleyici katkıların ilavesiyle azaltılabilmektedir. Bu çalısmada kalıplardaki sızma ve katkıların etkisi incelenmistir. Elde edilen veriler referans numuneleri ile karsılastırılarak çalısmalara yön verilmistir. Sertlik degerleri ile çökelme arasındaki iliskiler incelenmistir. Her bir numune için elde edilen sonuçlar grafikler haline getirilerek partikül boyutu ve katkıların etkileri ortaya çıkarılmıstır. Anahtar kelimeler: Dökülebilir refrakterler, dökülebilir kalıplar, hassas döküm
Siyanürle liç yöntemiyle cevherden altın kazanımı, çevresel sorunlar ve Türkiye örnekleri (Türkiye açısından altın üretimi)
Yirmi yılı aşkın bir zamandır Türkiye gündeminde değişik zamanlarda tartışılan siyanürleme yöntemiyle altın üretimi, mühendisliğin çalışma alanı olan, ekonomik, sosyal, siyasal ve teknik boyutlarıyla ele alınması ve sonuçlarının ortaya çıkarılmasını gerekli kılmıştır. Altın üretimi yöntemi olarak dünyada yüzyıllık bir uygulaması olan ve çeşitli sorunları da beraberinde getiren siyanürleme yöntemi Türkiye'de birebir uygulaması başlayana kadar, teknik boyutları üzerinde çeşitli tartışmalara yanılsamalar eklenerek, Türkiye'nin içinde bulunduğu ekonomik siyasal süreçlerde kullanılarak, yaşanmış ve yaşanabilecek olumsuz ağır sonuçlar göz ardı ettirilebilmekteydi. Yapılan bu çalışmayla dünyanın çeşitli bölgelerinde çevresel, sağlık, ekonomik ve buna bağlı olarak siyasal sonuçlarıyla, olumsuz ağır sonuçlar yaratan siyanürleme yöntemiyle altın üretimi incelenmiştir. Türkiye açısından uygulanmaya başlayınca dünya örneklerini önümüze koyarak, değerlendirilmesi yapılmıştır. Türkiye'de çok çeşitli bölgelerde gündeme gelen altın üretimi, 1985 yılında Gümüşköy- Kütahya'da kurulu bulunan siyanürleme yöntemi kullanılarak gümüş üretimi yapan Gümüşköy Gümüş Tesisleri örneğiyle başlamıştır. Sonrasında uzun tartışmalara neden olan, Ovacık-Bergama-İzmir de yasadışı yollarla üretime geçen Ovacık altın işletmesinin 2001 yılında üretime geçmesi ve sonrasında çok çeşitli çevresel sorunların varlığı gözlemlenmiştir. Son olarak Kışladağ-Eşme-Uşak'da kurulan Kışladağ altın işletmesi 2006 yılında daha demene aşamasında bir çok çevresel ve sağlık sorunu yaratarak üretime başlamıştır. Bu üç kuruluşla ilgili olarak, kuruluş ve çalışma aşamasında incelenmiş olup, önemli ölçüde çevresel sorunların ortaya çıktığı, insan sağlığının yitirildiği, geri dönülmez ekonomik kayıpların ortaya çıktığı belirlenmiştir. Bunların yanında, büyük ekonomik döngüde insan ve çevre sağlığı hiçe sayılırken, siyasal iktidarların hukuksal alanı, büyük ekonomik güçlerden yana düzenlediği, yargı kararlarını uygulamadığı ortaya konulmaktadır. Doğal kaynakların yok edilecek şekilde belirli merkezlere yönlendirildiği bu çalışmayla gözlemlenmiştir. Şimdi birkaç yerde daha üretime hazırlanan benzer uygulamalarda da aynı sonuçların yaşanacağı kaçınılmazdır. Aynı şekilde diğer maden işletmeleri için de çoğu tespit geçerli olmaktadır. Genel olarak bakıldığında Türkiye açısından siyanürleme yöntemiyle altın üretimi sorunlarla başlamış, sorunlarla sürmektedir. İleride ağır sonuçların ortaya çıkacağı beklenmekte olduğundan bu konuda ekonomik, sosyal ve teknik alanda önemli çalışmaların siyasal alana taşınması kaçınılmazdır. Anahtar Kelimeler: Siyanürleme, liç, akut, toksikokinetik
Alüminyum döküm atık maddelerinin çevresel etkilerinin FMEA sistemi ile incelenmesi
Çevre problemleri giderek artan bir sekilde hissedildikçe, sanayi, çevre daha dogrusu yasam-üretim-çevre iliskilerini de daha derin, daha hassas, daha gerçekçi, daha akılcı inceleme zorunlulugu ortaya çıkmaktadır. Her döküm sanayisinin çevre kirliligine az veya çok katkısı vardır. Üretimde girdi olarak kullanılan malzemelerden gaz ve katı atık/yan ürün olusmaktadır. Olusan kirli maddelerin havaya salınımının önlenmesi ve katı atıkların/yan ürünlerin yeniden kullanımı ve yeniden dönüsümü üzerine yogun çalısmalar yapılmaktadır. Alüminyum döküm sektörü, çevreye en az zarar veren sektörlerden birisidir. Üretimde olusan gazlar ve katı atıkların/yan ürünlerin çevreye zararı büyük boyutlarda olmadıgından ciddi bir çevre kirliligine sebebiyet vermemektedir. Bu çalısmada, alüminyum döküm atık maddesi olan curuf ve baca gazlarının neden oldugu çevresel etkileri arastırılmıstır. Bu maksatla, Konya'da yüksek basınçlı alüminyum enjeksiyon makinasında döküm yapan bir firmada, döküm sırasında olusan atıkların çevre ve insan saglıgı üzerinde etkili olan riskleri, FMEA çalısması ile incelenmistir. Anahtar Kelimeler: Alüminyum, çevre kirliligi, katı atıklar, yeniden kazanma, FMEA
Divriği pelet konsantresinden kompozit pelet ve demir tanesi üretimi
Son yıllarda klasik pisirilerek sertlestirilen peletlerin yerine, sogukta sertlesebilen peletler ve redükleyici madde ilaveli kompozit peletler gelistirilmeye çalısılmaktadır. Bu peletlerin kullanımına uygun pik demir üretim teknolojileri de pilot tesis boyutundan sanayi boyutuna dogru bir gelisim göstermektedir. Bu yeni hammadde ve yeni üretim teknikleri, hem demir çelik üretiminde yüksek fırının yerini alabilecek yeni teknolojiler ortaya koymakta, hem de düsük kaliteli hammaddelerin kullanılabilmesine olanak saglamaktadır. Bunun yanında düsük isletim maliyeti, yüksek üretim hızı ve yüksek verimlilik gibi avantajlara da sahiptir. Katı redükleyici ve katkı malzemeleri ilave edilerek üretilen kompozit peletler, yüksek sıcaklıklarda (1350-1400°C) ve kısa sürelerde (10-20 dk.) redükleyici ergitme prosesiyle pik demire yakın bilesimde bir ürün verecek sekilde kullanılabilmektedir. Bu çalısmada, Divrigi manyetit esaslı demir cevheri konsantresi, redükleyici madde (kok kömürü) ve katkı malzemesi ilavesiyle kompozit pelet halinde üretilmis ve bu kompozit peletler, farklı sıcaklık ve sürelerde, degisik cins ve miktarlarda katkı malzemeleri ilavesiyle redükleyici ergitme islemine tabi tutulmuslardır. Yapılan deneylerle pik demirle benzer kompozisyona sahip demir tanesi elde edilmeye çalısılmıstır. Deney sonuçlarına göre, sıcaklık, uygun demir tanesi eldesine ve kalitesine olumlu katkıda bulunmaktadır. Baziklik oranı ise belirli bir optimum degerde olmalıdır. Redükleyici ergitme prosesinde 1400oC sıcaklık, 15 dk. süre ve 0,70 (MgO+CaO)/(Al2O3+SiO2) baziklik oranı en uygun proses sartları olarak belirlenmistir. Anahtar Kelimeler: Kompozit pelet, demir tanesi, demir oksit, redüksiyon, baziklik oranı
Çinkolu atıkların hidrometalurjik yöntemle kazanılması
Günümüzde çinko; çelik, alüminyum ve bakırdan sonra dünyada miktar olarak yıllık tüketimi en fazla olan metaldir. Çinko metaline olan bu ilgi, birincil çinko kaynaklarının tükenmesi ve çinko içeren ürünlerin üretim prosesleri sürecinde ortaya çıkan çevreye zararlı toz, curuf ve kül gibi ikincil atıkların yeniden degerlendirilmesini zorunlu kılmaktadır. Dünyadaki çinko üretiminin yaklasık %30'u ikincil kaynaklardan elde edilmektedir. Bu çalısmada, pirinç üretimi yapan bir firmadan temin edilen baca tozundaki çinkonun hidrometalurjik yöntemle geri kazanılması amaçlanmıstır. Bu amaca yönelik olarak geri kazanımın ilk asaması olan liç islemine çesitli parametrelerin etkileri incelenmis ve çinko liç verimini en optimum seviyede gerçeklestirecek kosullar tespit edilmistir. Deneysel çalısmalarda H2SO4, HCl ve HNO3 kullanılarak 15, 30, 60, 90 ve 120 dakikalık sürelerde ve 25, 50 ve 75 oC'lik sıcaklıklarda liç islemleri gerçeklestirilmistir. Liç islemleri sonucu elde edilen çözeltilerin kimyasal analizlerinden hareketle süre, sıcaklık, katı/sıvı oranı, asit türü ve çözelti pH'ı gibi parametrelerin çinko liç verimine ve bakır çözünürlügüne etkileri tespit edilmistir. Deneysel çalısmalardan elde edilen sonuçlara göre, en yüksek çinko liç veriminin HNO3 kullanıldıgında elde edildigi bulunmustur. En yüksek çinko liç verimi %90 olarak elde edilmistir. Degisken parametreler degerlendirildiginde optimum liç kosulları; 1M'lık HCl çözeltisi, 1/20 katı/sıvı oranı 50oC sıcaklık ve 60 dakikalık liç süresi olarak belirlenmistir. Pirinç baca tozunun bakır içerigi yüksek oldugundan çözeltiye geçen bakır miktarları da belirlenmistir. Bakırın çözeltiye geçmesinde en yüksek degerin HCl kullanıldıgında ortaya çıktıgı görülmüstür. Liç deneylerini takiben elde edilen çözeltinin temizlenmesine yönelik sementasyon çalısmaları da yapılmıstır. Anahtar kelimeler: Pirinç baca tozu, çinko geri kazanımı, liç, sementasyon
Elektro cüruf ergitme prosesi ve prosesin modellenmesi
Günümüz teknolojisinde ilerlemek farklı üretim metotları bulup, bunları gelistirmekle mümkündür. Standart iyilestirme yöntemlerinden birisi de rafinasyondur. Elektro Cüruf Ergitme (ESR) prosesi de bir çesit rafinasyon metodu olup, metal endüstrisinde süper alasımlar ve özel çelik döküm ingotları üretiminde kullanılmaktadır. Bu yöntem ile elde edilen malzemelerin kalitesi, saflık derecesi ve mikro yapı özellikleri gelismistir. Yapılan çalısmada ESR prosesi tanımlanmıs, proses de kullanılan cüruf özellikleri belirtilmistir. Ayrıca ESR cürufların kullanım sartları ve yöntemleri incelenmistir. ESR prosesinin uygulandıgı farklı fırın tipleri gösterilmistir. Çesitli ESR proseslerine yer verilip, bu prosesler arasındaki farklılıklara deginilmistir. Projenin deneysel çalısma kısmında modelleme ve simülasyon yaklasımı yapılmıstır. Modellemede cüruf altı ergitme yöntemi kullanılarak dökülen ingottaki sıcaklık dagılımı gösterilmistir Anahtar Kelimeler: Elektro Cüruf Ergitme (ESR), ESR'de kullanılan cüruf özelligi, ESR'nin uygulandıgı fırınlar, ESR modelleme ve simülasyon
Sıvama döküm yöntemiyle mühimmat gövdesi üretimi
Sıvama döküm bu çalışma sürecinde patenti alınan, yeni bir döküm yöntemi olup, geleneksel merkezkaç döküm, sıkıştırmalı döküm ve yarı-katı metal dökümü yöntemlerini tek bir yöntemde birleştirmektedir. Bu yöntemde Merkezkaç döküm makinasının tablası üzerinde dönmekte olan bir kalıcı kalıp içinde merkezkaç kuvvet etkisiyle ön şekillenmiş yarı-katı metal, dönmeyen bir üst kalıp ile sıkıştırılarak döküm parçasına son şekli verilmektedir. Merkezkaç etki ile ergimiş metalin üst kalıp indirilmeden kalıbın iç duvarında yükselmesi ve alt ve üst kalıplar arasındaki yarı-katı metal üzerinde yaratılan kesme hareketi ile yarı-katı metale kazandırılan akışkanlık daha ince ve uzun parçaların dökümüne imkân vermektedir. Bu çalışmada ?Sıvama Döküm? tekniği, yöntem değişkenleri tanımlanmış ve bir Al-Si-Cu alaşımı (A380) seçilerek başarıyla sıvama dökümü yapılmıştır. Deneysel çalışmalar bomba gövdesi şekline benzeyen bir parçada yürütülmüş ve bu alaşım kullanılarak dökülmüş sıvama döküm parçalarından elde edilen mikroyapılar, sıkıştırmalı ve savurma dökülmüş parçalardan elde edilen mikroyapılarla kıyas edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Sıvama Döküm, Yarı-Katı Döküm, Pelte döküm, Alüminyum- Silisyum Alaşımları.
In-situ alümina partikül takviyeli alüminyum matrisli kompozitlerin üretim ve karakterizasyonu
Metal matrisli kompozitlerin (MMK) gelisimi son yirmi yıl içinde malzemelerde ana yenilik olmustur. lk zamanlar kompozit üzerindeki çalısmalar grafit, boron fiberler gibi sürekli takviyeler üzerine yogunlasmıstır. Sürekli fiberlerin yüksek mekanik özelliklerinin yanında yüksek maliyetleri, kullanımlarını uzay ve havacılıkla sınırlandırmıstır. Sürekli fiberler ile pekistirilen özelliklerin partikül takviyeler tarafından elde edilemeyisine karsın, bazı mekanik ve fiziksel özelliklerde yeterli gelisimi saglayabilirler. Partikül takviyeli MMK'ler, geleneksel donanımlar ile üretilmeleri ve maliyeti minimize etmeleriyle ek avantajlara sahiptir. Alüminyum esaslı MMK'ler, geleneksel Al alasımlarının ötesinde üstün avantajlar saglayan ileri mühendislik malzemeleridir. Yeni üretim metodlarının gelisimi ve düsük maliyetli partikül malzemelerin kullanımıyla beraber bu kompozitlerin çesitli endüstrilerde genis ölçüde kullanımını saglamıstır. Al matrisli kompozitlerin üretiminde yeni bir fikir olarak, kombine edilmis in-situ partikül ve in-situ alasımlama ile güçlendirilmesi ele alınmıstır. Günümüzde, alüminanın alüminyum eriyigi içine yayılması ile gerçeklestirilen in-situ yönteminde güçlendirici partiküller ergiyik içinde indirgenme reaksiyonları ürünü olarak olusmaktadır. In-situ teknolojisi ergiyikten ince partikül eldesine imkan verir. Bu teknoloji genis ölçüde partikül takviyeli metallerin, gelismis arayüzey baglantısı ile üretilmelerinde faydalanılan bir teknolojidir. Bu çalısmada, alümina partikül takviyeli alüminyum matrisli kompozit üretiminde in-situ tekniginden yararlanılmıstır. Ticari saflıktaki alüminyum matris malzemesi olarak seçilmis, ergiyik haldeki matris içerisine agırlıkça %5, %10 ve %15 oranlarında CuO partikülü ilavesiyle, in-situ partikül takviyeli kompozit üretimi gerçeklestirilmistir. Kompozit malzeme üretiminin tamamlanmasının ardından, malzemenin mekanik ve fiziksel özelliklerinin tespiti için sertlik, yogunluk gibi testlerin yanısıra kimyasal analizleri ve mikroyapısal gözlemleri de yapılmıstır. Elde edilen bulgular ısıgında, üretimi gerçeklestirilen kompozit malzemenin mekanik özelliklerinde takviye edilmemis matris malzemesine göre önemli denebilecek miktarda gelisim gösterdigi görülmüstür. Neticede, üretimi yapılan in-situ kompozit malzemenin sahip oldugu özellikler ile çok çesitli endüstri dallarında kullanımının mümkün olabilecegi düsünülmektedir. Anahtar Kelimeler: In-Situ, Al-esaslı kompozitler, alümina partikül.
Alüminyum elektrolizinde ileri teknoloji uygulamaları
Günümüzde, endüstriyel olarak birincil alüminyum üretimi Bayer Prosesi ile Hall-Héroult prosesinin birlestirilmesi ile gerçeklestirilmektedir. Patentinin Charles Martin Hall ve Paul Louis Toussaint Héroult tarafından basvuru tarihi olan 1886'den bu yana geçen 121 yıl boyunca üretimi giderek artan bir sekilde sürdürülen alüminyumun günlük yasamımızdaki öneminin daha da artacagı gözlenmektedir. Birincil alüminyum, ana olarak kriyolit içeren bir elektrolit içinde alüminanın elektroliz redüksiyonu yani Hall-Héroult prosesi ile üretilir. Elektroliz hücresinde, bir veya birkaç anot elektrolit banyosunu içeren katot içerisinde bulunmaktadır. Yüksek akım uygulandıgında hücre içinde sıcaklık yaklasık 900°C - 950°C'lere çıkar ve kriyolit içinde alümina çözünür. Çözünen alümina içerisindeki oksijen serbest kalır ve anodun karbonuyla birleserek karbon monoksit ve/veya karbon dioksit gazı olarak dısarı atılır. Oksijenin uzaklasmasıyla metalik alüminyum kriyolitin altında birikir. Üretilen alüminyum daha sonra vakumlu potalar yardımıyla çekilir ve dökümhanelere yollanır. Bu çalısmada; 0,30 kW, 1400 d/d trifaze küçük motor, 0,55 kW, 2800 d/d trifaze büyük motor ve 0,75kW'lık frekans degistirici ile kurulmus olan laboratuar tipi alüminyum elektroliz hücresine farklı subsonik ve sonik titresimler uygulanmıs ve bu titresimlerle, elektroliz islemi esnasında ortaya çıkan gazların anot altında birikmesiyle olusan anot efektinin giderilip giderilemeyecegi arastırılmıstır. Anahtar Kelimeler: Alüminyum elektrolizi, Hall-Héroult prosesi, Elektrolit, Anot efekti, Sonik titresim, Subsonik titresim
Silisyumlu sacların soğuk haddelenebilirliğinin araştırılması
Bu çalısmada çelik sacların üretimi, silisli sacların üretimi, tipleri, özellikleri genel hatlarıyla açıklanmıs, kullanım alanları, özellikle üretimde açıga çıkan enerji kayıpları, bu kayıpların en aza indirilmesi için yapılması gerekenler, manyetik özellik kalınlık iliskisi irdelenmis ve bu çeliklerin soguk haddelenebilirligi, haddeleme sırasında meydana gelen hatalar, üretim sartlarının malzemeye etkileri konuları ayrıntılı bir sekilde anlatılmıstır. Çalısma üç ana bölümden olusmustur. Birinci bölümde çelik saçların genel üretim prosesi ve bu prosesin özellikle metalurjik açıdan sonra üretim sartları açısından, üretim sırasında meydana hatalar ve bu hataların yapıya ve mikro yapıya etkileri açısından incelenmis sıcak ve soguk haddeleme prosesleri her yönden ele alınmıstır. kinci bölümde elektrik çeliklerinin önemli bir grubu olan silisli çeliklerin üretim yöntemlerinden, tiplerinden, kimyasal bilesimlerinden, manyetik özelliklerinden ve bu özelliklerin nasıl gelistirilebildiginden ana hatlarıyla bahsedilmistir. kinci bölümün devamında ise üretim yöntemlerinin bu çeliklerin manyetik ve mekanik özelliklerine etkilerinden, uygulanan yüzey islemlerinden ve bu islemlerin islevlerinden bahsedilmistir. Sonra çekirdek malzemelerdeki güç kayıplarından kayıplara etki eden faktörlerden, manyetik özellik kalınlık iliskisinden, transformatör çekirdeklerinin verimliligini etkileyen diger faktörlerden ve bu faktörlerin minimize edilmesi için yapılması gerekenlerden de bahsedilmistir. Üçüncü bölüm deneysel çalısmalara ayrılmıstır. Bu çalısmanın ilk asamasında kullanım ömrünü tamamlamıs (hurda) 6 adet silisyumlu çelik sac toplanmıs ve Assan Alüminyum firmasından da aynı oranlarda silisyum içeren iki adet orijinal M470 ve M700 tipi Si'lu çelik sac alınmıstır. Bu çelik saclar çesitli metalografik islemlere tabi tutulduktan sonra mikro yapıları karsılastırılmıstır. Bu kıyaslamalar aynı zamanda ASTM'deki aynı oranlarda silisyum içeren çeliklerin mikroyapıları da temel alınarak sürdürülmüstür. Deneysel çalısmanın asıl amacı olan ikinci asamasında ise MGE Metal firmasından iki grup halinde alınan M400 tipi silisyumlu sac yine MGE Metal fabrikasında soguk haddeleme islemine tabi tutulmustur. M400 tipi haddelenen çeligin ve haddelenmemis orijinal sacın çekme testleri de MGE Metal fabrikasında yapılmıstır. Daha sonra haddelenen bu partiler Tübitak MAM arastırma merkezine watt kaybı testi yapılmak üzere tarafımca götürülmüstür. Watt kaybı testini takiben bu üç farklı kalınlıktaki M400 tipi elektriksel çeligin mikro yapısı da incelenmistir. Ayrıca bütün numunelerin kimyasal analizleri de yapılmıs ve sonuçlar degerlendirilmistir. Çalısma, sonuçların degerlendirilmesi ve referansların tanıtılmasıyla sona ermistir. Anahtar Kelimeler: Elektrik çeligi, watt kaybı, soguk haddeleme
Titanyum sert-alfa fazının değişik yöntemlerle üretilmesi ve karakterizasyonu
Döküm ya da ısıl işlemler sırasında ortamda bulunabilen az miktardaki oksijen veya azotun difüzyonla yapıya girmesi sonucu titanyum alaşımlarında `alfa-case' veya `hard-alfa' olarak adlandırılan kırılgan ve kararlı yapıda yeni sert bir alfa fazı oluşur. Sert-alfa, yorulma dayanımını, darbe direncini ve sünekliği düşürücü etkisinden dolayı numune yüzeyinde ise, haddeleme veya dekopaj (yüzey temizleme) ile kaldırılır. Bu çalışmada söz konusu fazın, malzeme içerisinde mevcudiyetinin ultrasonik muayene ile tespitinde kullanılmak üzere Ti-6Al-4V alaşımı standart test blokları içerisinde bilinen konum, şekil ve boyutlarda yapay hata olarak üretimi amaçlanmıştır.Bu çalışmada, yapay hata olarak üretilen hard-alfa fazının oluşturulması için optimum ısıl işlem koşulları ve ultrasonik muayenede standart test blokları olarak kullanılacak kitle malzeme içerisine bu hataları yerleştirilmek üzere kullanılan Vakum Sıcak Pres (vacuum hot press ? VHP) metodu için uygun presleme parametreleri belirlenmiştir. Titanyum alaşımı numunelerin yüzeyinde iki ayrı gaz ortamında ısıl işlemle oluşturulan sert- ? fazının karakterizasyon çalışmalarında Işık Mikroskobu, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM), Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM), Elektron Prob Mikro Analizör (EPMA), X Işınları Difraksiyonu (XRD), Çizik Testi (Scratch Test), Mikro Sertlik ve Confocal Raman Spektrometresi kullanılmıştır. Yapay hata içeren titanyum alaşımı bloklar son olarak ultrasonik muayeneye tabi tutulmuşlardır.Anahtar Kelimeler: Sert-alfa, Vakum Altında Sıcak Presleme.
Silisli sacların otomotiv sektöründe kullanımı ve araştırılması
Bu çalışmada silisli sacların tipleri, özellikleri, soğuk haddelenmesi, üretimi, genel hatlarıyla açıklanmış, özellikle üretimde ortaya çıkan enerji kayıpları, bu kayıpların en aza indirilmesi için yapılması gerekenler, manyetik özellik kalınlık ilişkisi incelenmiş olup bu çeliklerin otomotiv sektöründeki kullanımları ve elektrik motoru uygulamalarında gözlemlenen performans değişimleri ayrıntılı bir şekilde değerlendirilmiştir.Çalışma üç ana bölümden oluşmuştur. Birinci bölümde çelik sacların soğuk haddeleme prosesi incelenmiştir.İkinci bölümde elektrik çeliklerinin önemli bir grubu olan silisli çeliklerin üretim yöntemlerinden, tiplerinden, kullanım alanlarından, kimyasal bileşimlerinden, manyetik özelliklerinden ve bu özelliklerin nasıl geliştirilebildiğinden, ana hatlarıyla bahsedilmiştir. İkinci bölümün devamında, motor çeşitleri ve motor kayıplarından bahsedilmiştir.Üçüncü bölümde ise; deneysel çalışmalar bulunmaktadır. Bu çalışmanın ilk aşamasında Ereğli Demir Çelik firmasından CCR-6112 tipi, Erdemir firmasından 6109 tipi ve MGE metal firmasından M400 tipi, elektrik motoru yapımına uygun laminasyon çelikleri alınmıştır. Bu malzemelerin kimyasal analizleri yapılmış olup, çeşitli metalografik işleme tabi tutulduktan sonra, mikro yapıları incelenmiştir. Bunlardan CCR-6112 tipi olan elektriksel çelik, mako elektrik firmasının seri üretiminde kullanmış olduğu çeliktir. Bu çelik ile üretilen elektrik motorunun performans eğrileri, silis içeriği yüksek olan diğer malzemelerle yapılan elektrik motorlarının performans eğrileri ile karşılaştırılmıştır. Çalışma, sonuçların değerlendirilmesi ve referansların tanıtılmasıyla sona ermiştir.Anahtar Kelimeler: Otomotiv, elektrik motoru, silisli saclar, performans değerlendirmesi
Statik elektrik makinelerinde farklı oranlarda silisyum içeren saclar kullanılarak makinenin performans parametrelerinin incelenmesi
Bu çalışmada metalurji ve malzeme mühendisliği ile elektrik mühendisliğinin uzmanlık alanlarından incelemeler yapılarak hem ekonomik hem de verim konularında önemli kayıplar görülen transformatör performansları incelenmiştir. Performansı etkileyen silisli saclar, üretim koşulları ve transformatör tipleri, transformatör çalışma şekilleri ve performans hesaplamaları analitik olarak incelenmiştir. Dört ana bölümden oluşan çalışmada tüm literatür bilgisi ve incelemeler kayıpların giderilmesini hedefleyerek ayrıntılı olarak açıklanmıştır.Birinci bölümde elektriksel çeliklerin üretim prosesleri, çeşitleri ve elektriksel özelliklerini incelememizde faydalı olacak temel elektriksel bazı kavramların tanımlamaları yapılmıştır. Özellikle genel tanımlamalardan sonra üretilen silisli saclardaki mikroyapı ve üretim koşullarına bağlı olarak ortaya çıkan elektriksel kayıplar açıklanmıştır.İkinci bölümde ise elektriksel kayıplarda asıl ele alacağımız statik elektrik makinası olan transformatörün yapısı, çalışma prensibi ve kullanım alanları hakkında genel bilgiler verilmiştir. Bu bölümde özellikle üretim, performans ve kullanım açısından bir fazlı transformatörler incelenmiştir.Üçüncü bölümde bir önceki bölümde anlatılan bir fazlı transformatörlerin genel özelliklerinin yanında deneysel kısımlardaki verim hesaplamalarında ihtiyaç duyacağımız analitik formüller ve hesaplama yöntemleri ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Analitik ifadelerin yoğunluğu dolayısıyla ve konunun anlaşılabilirliği açısından en basit analitik ifadeden en son elde ediceğimiz verim formülüne kadar tüm analitik ifadeler adım adım metalurjik faktörlerle irdelenerek açıklanmaya çalışılmıştır.Son bölüm olan dördüncü bölüm ise deneysel çalışmalara ayrılmıştır. Analitik ifadeleri ve genel özellikleri önceki bölümde anlatılmış olan üç farklı gerilim değerine sahip tranformatöre verim testleri uygulanmıştır ve transformatörde kullanılan sacın önemine değinilmiştir. Elektriksel kayıpların önlenmesi sonucu ülkemiz kazancı belgelerle açıklanmış ve çalışma referansların tanıtılmasıyla sona ermiştir.
Alüminyum matrisli B4C takviyeli kompozitlerin toz metalurjisi yöntemi ile üretimi
Metal matrisli kompozit malzemeler(MMK), yaklaşık 20 yıldır otomobil sektöründe ticari amaçlı olarak kullanılmaktadır. Bu malzemelerin ticari olarak kullanılma nedeni, onların sahip oldukları özellikleridir. Bu çerçeveden incelendiğinde, metal matrisli kompozit malzemeler; yüksek mukavemetleri, yüksek spesifik modülleri, düşük ısıl genleşme katsayıları ve aşınmaya karşı iyi direnç özelliklerine sahip olduklarından dolayı yeni geliştirilmiş malzeme gruplarından birisi olarak tanımlanmaktadır.Alüminyum metal matrisli kompozitler(AMK) ağırlıkça hafif ve yüksek performansa sahip alüminyum merkezli malzeme sistemleri içinde yer almaktadır. Son birkaç yıldır da Al-MMK'ler uzay, savunma, otomotiv ve ısı gibi teknolojik yapı ve fonksiyonel uygulamalarda kullanılmaktadır.Bu çalışmada, bor karbür takviyeli alüminyum esaslı kompozitler toz metalurjisi(T/M) yöntemiyle üretilmiştir. Takviye malzemesi olarak bor karbür seçilmesinde, bu konu üzerinde diğer takviyelere nazaran(SiC, Al2O3 ve TiC gibi) daha az araştırma yapılması ve Türkiye'nin sahip olduğu yüksek miktarlardaki bor rezervi etkili olmuştur.Yapılan çalışmada, Al-MMK'lerin toz metalurjisiyle yönteminde göz önünde bulundurulan parametrelerin optimizasyonu amaçlanmıştır. Üretilen numunelerin mekanik ve mikro yapı özelliklerine takviye oranının, takviye tane boyutunun, tozlara uygulanan kurutmanın, presleme basıncının, sinterleme atmosferinin ve sinterleme sıcaklığının etkisini belirlemek amacıyla mikro yapılar taramalı elektron mikroskobu(SEM)'nda incelenmiş; mikrosertlik ve yoğunlukları ölçülmüştür.Anahtar Kelimeler: Alüminyum, Bor Karbür, Kompozit, Toz Metalurjisi
Proses koşullarının T/M yağ pompası rotor dişlisinin yapı ve özelliklerine etkisinin araştırılması
Toz metalurjisi (T/M) ürünlerinin tipik örneklerinden biri yağ pompalarında kullanılan rotorlardır. Karmaşık şekilli parçaların seri üretimi için uygun maliyetli tek üretim yöntemi toz metalurjsidir. Bu çalışma farklı karbon (C) potansiyeline sahip sinterleme atmosferlerinde işlem görmüş T/M rotorların mikroyapılarının ve mekanik özelliklerinin karşılaştırmalı bir değerlendirilmesini sunmaktadır. İşlem atmosferi söz konusu yağ pompası komponentinin mikroyapı ve mekanik özellikleri üzerinde belirgin bir etkiye sahip olmuştur. Yağ pompası yapısının belirlenmesi için taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılım spektrumu (EDS) ve görüntü analiz işleminin bir kombinasyonu kullanılmıştır. Sinterlenmiş rotor parçalarının mikroyapısı genellikle demir partiküllerinin birbirine bağlı ağlarından oluşmuştur. Aynı zamanda T/M rotorların tüm özelliklerini optimize etmek üzere diş bölgesi boyunca yapı incelenmiş ve farklı karbon atmosferlerinde sinterlenmiş parçalara aşınma testleri uygulanarak aşınma hızları ölçülmüştür.
Demir cevheri içerisindeki safsızlıkların olumsuz etkilerinin giderilme yollarının araştırılması
Bu çalışmada, klorlayıcı buharlaştırma yöntemi uygulanarak hem sinterleme hem de küresel pelet üretim aşamasında demir cevheri konsantresi ve sinter harmanında bulunan alkali ve empüritelerin giderilmesinin yanı sıra klorlayıcı buharlaştırmanın sinterlenmiş küresel pelet mukavemeti ve pelet gözenekliliğinde meydana getireceği olumsuzlukların giderilmesine çalışılmıştır.Bu amaçla Divriği A kafa manyetit konsantresi ve Erdemir Ereğli Demir Çelik T.A.Ş. den temin edilen sinter harmanı kullanılmıştır. Manyetit konsantresi üzerinde yapılan küresel pelet üretimi deneyleri CaCl2 katkılı ve CaCl2 katkısız olmak üzere iki bölümde incelenmiştir. CaCl2 katkısız yapılan deneylerde sinterlenmiş pelet mukavemeti ve pelet gözenekliliği açısından en uygun sonuçların %0,5 uçucu kül %0,25 Ca(OH)2 ve %0,25 Ca bentoniti ilavesi ile elde edilen 2648 N/Pelet mukavemet değeri ve %27,9 gözeneklilik değeri olduğu ortaya konulmuştur.CaCl2 katkılı deneylerde ise bağlayıcı olarak en uygun sonuçlar %0,5 Na-bentoniti,%0,3Ca(OH)2 ve %0,3 uçucu külün bir arada kullanıldığı ve küresel pelet üretim aşamasında %1,36 CaCl2'nin çözelti halinde püskürtüldüğü numunelerde elde edilmiştir. Bu numunelerin yapılan kimyasal analizlerinde, alkaliler %0,11'lik miktardan %71,82'lik giderim verimiyle %0,031'e başarılı bir şekilde düşürülürken, kükürt %0,40'dan %47 giderme verimiyle %0,212 miktarına, bakır, %0,021'den %66,67 giderim verimiyle %0,017'ye ve çinko ise %0,01'den %90'lık verimle %0,001'e başarılı bir şekilde düşürülmüştür. Bu numunelerde ölçülen pelet mukavemet değeri 2726 N/Pelet olurken, %31,0 pelet gözenekliliği elde edilmiştir.Sinter harmanında yapılan çalışmalarda CaCl2 katı ve çözelti olarak ilave edilmiş, en iyi sonuçların %3(stokiometrik miktarın 6 katı) CaCl2'nin katı olarak ilave edildiği numunelerde K2O giderme verimi % 41,54 olurken, Na2O giderme verimi %21,09 olarak belirlenmiş, toplam alkali miktarı %0,251'den %0,165'e düşürülmüştür. %3 CaCl2'nin çözelti halinde ilave edildiği numunelerde ise K2O giderme verimi % 49,09 olurken Na2O giderim verimi % 28,7 olarak ölçülmüş toplam alkali %0,251'den %0,165'e düşürülmüştür. Boyut dağılımı deneylerinde ise en iyi sonuçlar -0,10mm boyutunda elde edilmiş olup %3 CaCl2'nin katı olarak ilavesiyle, K2O ve Na2O sırasıyla %69,21 ve %59,13 giderim verimiyle uzaklaştırılmış, aynı miktar CaCl2'nin çözelti olarak ilave edilmesi durumunda K2O gideriminde % 88,08'lik bir verim değerine, Na2O'da ise %73,26'lık bir verim değerine ulaşılabilmiştir. CaCl2'nin korozif etkisinden dolayı endüstriyel uygulamalarda çözelti halinde ilave edilmesi yerine katı olarak sinter harmanına ilave edilmesi daha avantajlı görülmektedir.
Genleşen tip inorganik bağlayıcılar (çimentolar)
Günümüzde seramik şekillendirme/üretim proseslerinde iki tip bağlayıcı kullanılmaktadır. Bunlar organik ve inorganik bağlayıcılardır. Çimento ise refrakter, yapı ve yol dolgu malzemelerinde çok yaygın olarak kullanılan inorganik bir bağlayıcıdır. Bu malzemelerde zamanla oluşan kimyasal reaksiyonlar çeşitli hasarlara yol açabilmektedir. Bu hasarların başında gecikmiş etringit oluşumunun (GEO) neden olduğu çatlamalar yer almaktadır. Etringit çok yüksek oranda kimyasal su ihtiva eden yüksek dereceli bir kalsiyum sülfo alümina hidrat olup topo-kimyasal bir reaksiyonla iç boşluklarda teşekkül ederek büyük bir hacim artışına, yüksek gerilimlerin oluşmasına ve sonuçta yapıların parçalanmasına yol açmaktadır. Gecikmiş etringit oluşum mekanizmasının anlaşılmasını ve böylece hasarların önlenebilmesi için çok yoğun bilimsel araştırmalar yapılmıştır.Öte yandan dökümle parça üretiminde karşılaşılan en önemli güçlüklerden biri parçalarda istenilen boyutsal hassasiyetin sağlanamamasıdır. Bunun ana nedeni çoğu metal ve alaşımın katılaşma sürecinde büzülme sergilemesidir. Çoğu zaman modellere büzülme payları ilavesi yapılarak bu güçlük aşılabilmektedir. Ancak protez üretimi ve parçaların doğrudan model olarak kullanıldığı durumlarda büzülme paylarının boyutlara ilave edilmesi olanaksızdır. Bu tür uygulamalarda metal ve alaşımların katılaşma büzülmesi termal ve prizlenme genleşmesiyle karşılanmaktadır. Termal genleşme uzun yıllardan beri kullanılan bir yöntemdir ve özellikle kristobalit ve kuvars gibi dönüşüm ile genleşme gösteren minerallerin kalıp üretiminde kullanılması ile gerçekleştirilmektedir. Prizlenme genleşmesi ise son yıllarda üzerinde durulan bir konudur ve özellikle ağız içi protez parçaları ve dökümünde kullanılan kalıplarda bu konuda bir hayli ilerleme sağlanmıştır.Bu çalışmada prizlenme genleşmesi ile katılaşma büzülmesini karşılayarak istenilen boyutsal hassasiyette parça dökümünde kullanılmak üzere genleşen tip inorganik bağlayıcılı hassas döküm tozu üretimi amaçlanmıştır. Bu amaçla üç adımdan oluşan bir deneysel program izlenmiştir. İlk aşamada yüksek hacimli hidrat oluşumunda büyük rol oynayan trikalsiyum alüminat (C3A) üretimi gerçekleştirilmiştir. Kalsiyum karbonat (CaCO3) ve alüminyum oksit (Al2O3) 3:1 oranında karıştırılarak 1200-1300oC'de kalsinasyon ve yaklaşık 1350oC'de klinker işlemine tabi tutulmuştur. İkinci adımda üretilen trikalsiyum alüminat, alçı, kuvars ve çeşitli katkı malzemelerinin ilavesi ile harmanlanarak genleşen tip hassas kalıp tozu üretimi gerçekleştirilmiştir. Tezin son bölümünde ise farklı prizlenme genleşmesine sahip tozlardan hazırlanan dereceli hassas döküm kalıbına Etial-140 alüminyum alaşımı dökülerek, parçalardaki boyutsal değişiklikler belirlenmiştir. Sonuç olarak, istenen boyutlarda parça üretiminde kullanılmak üzere genleşen tip inorganik bağlayıcılı bir hassas döküm kalıbı tozu üretimi başarıyla gerçekleştirilmiştir.
Kolemanit flotasyonunun kimyasal ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Flotasyon uygulamalarında kimyasal ve mekanik parametreler, karıştırma hızı (dev/dak), verilen hava debisi (cm3/dak), katı konsantrasyonu (g/lt) ve birim hacime düşen enerji (watt/cm3) konsantre tenör ve randımanlarına etki eden önemli faktörlerdendir. Avustralya'nın Northern Territories eyaletinin McArthur Çinko-Kurşun cevherleri flotasyonunda karıştırma hızı ve pülpe verilen hava debisinin önemini gösteren testler yapılmıştır. Bu çalışmada yukarıda bahsedilen parametreler Bigadiç yöresinin Kolemanit cevherlerinin, laboratuvarda yapılan flotasyon testlerinde denenmiştir.Kolemanit cevheri; Kolemanit, Kalsit ve Kil minerallerinden (İllit) oluşmakta ve ortalama analizleri % 31,67 B2O3, % 30,29 CaO, % 13,37 serbest CaO, % 4,0 SiO2, % 1,95 MgO, % 0,13 Na2O ve % 0,10 FeO içermektedir.Flotasyon testleri Kolemanit mineralinin tampon etkisi altında pH 9,5 civarında gerçekleştirilmiştir. pH 9,5 değerleri altında hem Kolemanitin hem de Kalsitin yüzeyleri pozitif işaretli olduğu için Kolemanit için seçici bir Anyonik Toplayıcı seçmek ilk amaç olmuştur.İlk olarak sülfonatla değişik pülp katı konsantrasyonları, 1 ve 2 lt'lik selüllerle, 200 g/lt ve 100 g/lt katı konsantrasyonları ve 1000 dev/dak, 1200 dev/dak ve 1400 dev/dak ile yapılan testlerde ise sülfonat Kalsit minerallerini yüzdürmede seçici olmuş altta kalan atıkta kolemanit zenginleşmiştir. Saksinamat ile yapılan testlerin 1 lt'lik selüllerle yapılan testlerde de Toplayıcı Saksinamat, Kalsit mineralleri için seçici olurken 2 lt'lik selüllerde durum değişmiş bu kez Saksinamat Kolemanit mineralleri için seçici olarak artıkda Kalsit zenginleşmiştir.Daha sonra yapılan çok sayıda testlerle Sülfonat-Saksinamat karışımının Kolemanit için yüzdürmede çok seçici olduğu bulunmuştur. Bundan sonraki testler bu Toplayıcı karışımı ile ve cevher öğütüldükten sonra takriben 10 mikron altındaki malzemenin ağırlıkça % 30 unun şlam olarak atılmasından sonra gerçekleştirilmiştir.2 lt'lik ve 4 lt'lik sellüllerle yapılan değişik karıştırma hızı, hava debisi ve pülp katı konsantrasyonlardaki testlerde önemli sonuçlar elde edilmiştir. Bunlar aşağıdaki gibi sıralanabilir:1. Kolemanitin flotasyonunda optimum şartlar için kritik bir alt karıştırma sınırı olduğu gibi kritik bir üst karıştırma sınırı da mevcuttur.2. 2 lt'lik sellülerle yapılan flotasyon testlerinde Kolemanit ve Kalsit + Kil mineralleri ayırımlarında başarılı olunmuş en yüksek tenör % 44,61 B2O3 1000 dev/dak karıştırma hızı ve 1000 cc/dak hava debisinde elde edilmiştir. Karıştırma hızı 1200 dev/dak'ya çıktığında tenör % 42,69 B2O3'e düşmüşse de ayırma kriteri, randımandaki artış dolayısı ile 34,07'den 36,78'e çıkmıştır.Daha yüksek karıştırma hızı ve hava debilerinde hem tenörlerde hem de ayırma kriterlerinde düşüş söz konusudur. Bu değerlerde Kolemanit flotasyonunda bir kritik üst karıştırma ve hava debisi sınırları olduğunu göstermektedir. Bu sınırlar aşıldığında toplayıcı karışımının Kolemanit mineraline karşı seçiciliği azalmaktadır.3. 4 lt'lik selüllerle yapılan flotasyon testlerinde Kolemanit ve Kalsit + Kil minerallerinin ayırımında daha da başarılı olunmuştur. Burada görülmüştür ki yapılan testlerde yalnızca karıştırma hızında bir üst sınır söz konusu değil bir de karıştırma hızı alt sınırı söz konusudur. 1000 dev/dak karıştırma hızı ve 1000 cm3/dak hava debisi ile yapılan testlerde reaktif ilaveleri ve şartlandırma karıştırması sonrası flotasyon gerçekleşmemiş fakat diğer şartlar aynı kalarak karıştırma hızı 1200 dev/dak'ya çıkarıldığında flotasyon gerçekleşmiştir.4lt'lik selüllerde yapılan flotasyon testlerinde optimum sonuçlar 1200 dev/dak karıştırma hızı ve 1000 cm3/dak hava debisi ile % 44,15 B2O3 tenör ve 37,33 ayırma kriteri ile elde edilmiştir. Burada da kritik bir üst karıştırma hızı sınırı söz konusudur. 1400 dev/dak karıştırma hızı hem tenörlerde hem de ayırma kriteri değerlerinde düşüşler söz konusudur.Kullanılan toplayıcı karışımı ile yapılan testlerde elde edilen en iyi sonuçlar 1200 dev/dak karıştırma hızı, 1000 cm3/dak hava miktarı 50 g/lt pülp katı konsantrasyonunda elde edilmiştir. Bu şartlarda % 45 B2O3 tenörlü Kolemanit konsantrelerinin şlamsızlaştırma sonrası % 60-70 randımanla elde edilebilineceği anlaşılmaktadır.Anahtar Kelimeler: Kolemanit, flotasyon, kimyasal, mekanik, parametre, karıştırma hızı, hava debisi, ayırma kriteri, pülp
Dişçilikte kullanılan saf titanyum yüzeyinin anodik oksidasyon ve ısıl oksidasyon teknikleri ile iyileştirilmesi
Titanyum, mükemmel korozyon direnci ve yüksek biyouyumluluğu sayesinde biyomedikal ve diş implantları gibi birçok alanda kullanılmaktadır. Bu malzemeler mükemmel korozyon dirençlerini ve biyouyumluluklarını, oda sıcaklığında oluşabilen pasif oksit filme borçludurlar. Çeşitli teknikler, pasif titanyum oksit filmin özelliklerini geliştirmek için uygulanmıştır.Bu çalışmada iki farklı teknik, anodik oksidasyon ve ısıl oksidasyon teknikleri kombine edilerek oksit film oluşturulmuştur. Oluşturulan oksit filmlerin karakteristiğini belirlemek için mikroskop çalışmaları (SEM ve EDS) mikrosertlik ölçümleri ve X-ışını analizleri (XRD) yapılmıştır.
Türkiye'de AOD konverteri ile paslanmaz çelik üretiminde proses parametrelerinin malzeme özelliklerine etkisi
Türkiye'de halen üretimi yapılamayan paslanmaz çeliklerin üretimi dünyada %75 oranında AOD Konverterlerinde yapılmaktadır. AOD paslanmaz çelik üretiminin temel adımıdır. Bu süreç, Elektrik Ark Ocağı veya İndüksiyon Ocağında elde edilen sıvı çeliğin, AOD Konverterinde, kalite iyileştirilmesi amacıyla işlem görmesinden ibarettir. Tüyerlerden kontrollü bir şekilde sıvı çeliğe üflenen Argon, Azot ve Oksijen gazları ile çok etkin bir dekarbürizasyon gerçekleştirilerek, en az krom kaybı ile karbon oranının önemli ölçüde düşürülmesi gerçekleştirilmiş olur. Firmamızda üretimi tamamlanmak üzere olan konverter ile Türkiye'de ilk defa paslanmaz çelik üretimi gerçekleştirilerek Türkiye Sanayisi için önemli bir adım atılmış olacaktır. Bu çalışmada, konverterin özellikleri hakkında bilgi verilerek, çalışma prensipleri ve Türkiye'de paslanmaz çelik üretiminin gerçekleştirilmesi konusunda yapılan çalışmalar hakkında bilgi verilmiş ve süreç parametrelerinin, malzeme özellikleri üzerindeki etkileri irdelenmiştir.
Alçı ve alçı bağlı kalıplarda prizlenme genleşmesi
Bu çalışmada alçı bağlı dereceli hassas döküm tozlarında prizlenme genleşmesi incelenmiştir. Alçı bağlı dereceli hassas döküm kalıpları, özellikle dişçilikte ve kuyumculukta, altın gibi ergime derecesi düşük demir dışı alaşımların dökümünde kullanılır. Kalıbın bileşimi, bağlayıcı olarak kullanılan 25-27% oranında ?-alçı, refrakter özellik veren yaklaşık 70-73% oranında kuvartz ve kristobalit ile 2-5% oranında katkı ilavelerinden oluşur. Karışıma suyun ilave edilmesiyle beraber, bağlayıcı olarak kullanılan kalsine edilmiş kalsiyumsülfat yarıhidrat (CaSO4 .½ H2O) kaybettiği 1,5 mol suyu tekrar bünyesine alarak, kalsiyumsülfat dihidrat (CaSO4.2H2O) halinde kristallenerek katılaşır. Hidrate olarak büyüyen iğnesel yapılı alçı kristallerinin birbirini itmesi ve aralarında meydana gelen boşluklar sonucu prizlenme genleşmesi meydana gelir.Alçı bağlı dereceli hassas döküm kalıpları, alçının katılaşması esnasında meydana gelen prizlenme genleşmesi ve refrakter özellik veren kuvars ve kristobalitin yüksek sıcaklıklardaki polimorfik dönüşümleri sonucu, hacimsel genleşme gösterirler. Ancak bu genleşme, alçının yüksek sıcaklıklardaki kalsinasyonu ve dökülen metalin katılaşma sırasında gösterdiği çekme sonucu oluşan büzülmeyi karşılamamaktadır.Yapılan çalışmalarda önceden belirlenen çeşitli katkı maddeleri ilave edilerek alçı bağlı dereceli hassas döküm tozu karışımları hazırlanmıştır. Hazırlanan karışımlardan uygun kalıp numuneleri dökülmüştür. Dökülen numuneler üzerinde çeşitli aralıklarla genleşme ölçümleri yapılmıştır. Elde edilen değerler doğrultusunda katkı maddelerinin prizlenme genleşmesi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Katkı maddelerinin miktarları optimize edilerek döküm esnasındaki toplam büzülmeyi karşılamak amacıyla en yüksek genleşme değerleri elde edilmeye çalışılmıştır. Döküm deneyleri sonucunda yüksek genleşme sağlanan numuneler ile referans numunelerinin taramalı elektron mikroskobu kullanılarak yüzey görüntüleri alınmış ve kalıp yüzeylerinin morfolojisi karşılaştırılmıştır.
Şekil bellekli niti alaşımlarında kimyasal bileşim ısıl işlem koşullarının optimizasyonu
Bu çalışmada NiTi şekil bellekli alaşımların kimyasal bileşim-ısıl işlem koşulları ve yorulma davranışları incelemiştir. Deney numunesi olarak Ti-% 51 at. Ni alaşımdaki yay kullanılmıştır. Yayın yorulma davranışları, çekme ve basma gerilmesi altında deneysel ve hesaba dayalı olarak ortaya konulmuştur. Bu amaçla bir deney düzeneği geliştirilmiştir. Bileşim TiNi+TiNi3 faz bölgesindedir. Mikroyapı fotoğraflarında TiNi3 çökeltilerinin yorulma devri artışı ile arttığı gözlenmiştir. Ek olarak deformasyon ile martenzitik varyantlarının oluşumu tespit edilmiştir. Yorulma deneyleri sırasında kuvvet etkisiyle oluşan iğnemsi martenzit kristaller, ısı etkisi altında östenit bölgesinde tamamen yok olmamıştır. Bu yüzden martenzit kristallerinin ısıtma soğutma çevrimi sonunda yüzde ile ifadesi gerekmektedir. Yayın yapısal ve fonksiyonel yorulma davranışında histerisiz eğrileri elde edilmiş, lagrange polimer enterpolasyonu yöntemi kullanılarak eğri aralıkları farklı kuvvet değerlerinde hesaba dayalı olarak teyit edilmiştir.
Otomotiv sektöründeki birleştirmelerde seçilen kaynak parametreleri ve kullanılan teknolojiler: Geleneksel yöntemler ve laser tekniği
Otomotiv sektöründe gövde üretiminde kullanılan soğuk haddeli, düşük karbonlu çelik dört farklı yöntemle belirlenen parametreler doğrultusunda kaynak edilmiştir. Bu yöntemler; nokta direnç kaynağı, TIG kaynağı, laser kaynağı ve uzaktan laser kaynağıdır.Kaynak edilen numuneler metalografik hazırlık sonrasında SEM incelemesine tabi tutulmuştur. Kaynak bölgesinde sertlik taraması yapılarak kaynak bölgesinin dayanımı ortaya konmuştur. TIG ve uzaktan laser kaynaklı numuneler kaynak dikişlerinden kırılarak kırılma yüzeyleri de SEM'de incelenmiştir. Mikroyapı incelemeleri sonucunda tüm yöntemlerde de kaynak dikişinde martenzit oluştuğu görülmüştür. En yüksek sertlik uzaktan laser kaynağı ile birleştirilmiş düşük karbonlu çelik numunesinde elde edilmiştir.Elde edilen sonuçlar doğrultusunda otomotiv sektöründe kullanılan geleneksel yöntemlerle modern yöntemler karşılaştırılmıştır ve modern yöntemlerin iyileştirilmesi için öneriler sunulmuştur.
Demirdışı alaşımların dereceli hassas dökümünde kullanılan kalıp malzemeleri
Bu çalışmada, dereceli hassas döküm yöntemi ile üretilen ürünlerin metalurjik karakteristiklerine kalıp malzemeleri değişkenlerinin etkileri araştırılmaktadır. Hassas döküm kalıplarından kimyasal ve boyutsal kararlılık, yeterli gaz geçirgenliği ve düşük yüzey kabalığı özellikleri istenmektedir. Bu özellikler ile kalıp malzemesi karakteristikleri arasında yakın bir ilişki mevcuttur. Hassas döküm kalıp malzemeleri kullanım sıcaklığına göre iki gruba ayrılmaktadır; ilk grup 1 100 °C -1200 °C ' a kadar uygulanabilirken, ikinci grup 1800 °C a kadar kullanılabilmektedir. Çalışmanın ana amacı dereceli hassas dökümle üretilen ürünlerde döküm kalitesine kalıp malzemesi bileşen ve boyutlarının etkisini belirlemektir. Bu amaçla özel boyut ve geometriye sahip standartlara uygun olarak hazırlanan çekme, yoğunluk ve basamaklı numuneler düşük sıcaklık dereceli hassas kalıp malzemesi ile kalıplanarak 92.5% Ag-% 7.5 Cu alaşımından santrifüj döküm yöntemi ile dökülmüş ve üzerlerinde çeşitli testler gerçekleştirilmiştir. Yapılan ilk çalışmalar ve alınan sonuçlar döküm kalitesi üzerinde kalıp malzemesi değişkenlerinin birinci derecede etkili olduğunu göstermektedir.
Camların sol-jel yöntemi ile yansıtıcı TiO2 kaplanması
Cam, ışığı geçirir, pek çok kimyasal etkiye ve hava şartlarına dayanıklıdır. Cam günümüz üretim endüstrisinde çok önemli bir malzemedir. Otomotiv endüstrisinde, ambalaj ve mimari uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmanın amacı; farklı TİO2 kaynaklan kullanılarak hazırlanan ve sol-jel yöntemi ile yapılan kaplamaların; optik, mekanik ve fiziksel özelliklerinin incelenmesidir. Bu işlem için Ti-isopropoksit ve Ti-butoksit kullanılarak iki çözelti hazırlanmıştır. Bu iki çözelti ile değişik çekme hızlan denenerek daldırma yöntemi ile kaplama yapılmıştır. Ayrıca birer hafta ara ile yaşlandırılan çözeltiler ayrı ayrı camlara kaplanmıştır. Kaplanan camlar 400°C ve 500°C sıcaklıklarda sinterlendikten sonra optik özellikleri karşılaştırılmıştır. Mekanik ve fiziksel test uygulanan camların yansıtma ve geçirgenlik değerlerine bakılmıştır. Çözeltilerden elde edilen jellerin X- ışını analizi ile her sıcaklık değeri için içerdiği fazlar incelenmiştir. Ti-isopropoksit ile yapılan kaplamaların yansıtma değeri %20-30 arasında bulunmuştur. IROX® ürünlerinde bu değerin %30 civarında olduğu bilindiğine göre; Ti-isopropoksit çözeltisinin yansıtıcı kaplama yapabilmek için uygun olduğu söylenebilir. Anahtar Kelimeler: Sol-jel, cam, yansıtma, IROX®, optik, mekanik ve fiziksel özellikler.