45
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
IF çeliklerin MIG-brazing yöntemi ile birleştirilmesi ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Otomotiv endüstrisinde iç ve dış panellerin üretiminde kullanılan arayer atomsuz (Interstitial–Free Steel) çelikler, çok az miktarlarda karbon ve azot içermeleri nedeniyle pres altında şekillendirmeye uygun çeliklerdir. Arayer atomsuz çeliklerde, şekillendirilebilme özelliğini olumsuz yönde etkileyen arayer atomlarının (C ve N), çelik üretim prosesi esnasında bileşimden kontrollü bir biçimde uzaklaştırılması Titanyum (Ti) ve/veya Niobyum (Nb) atomlarının C ve N atomları ile reaksiyona girerek çökelti fazları oluşturması ile olmaktadır. Araba montajlarında gaz metal ark kaynağı gibi geleneksel yöntemler kullanıldığında ana metal ve kaynaklanan bölge, çinkonun buharlaşmasıyla oksidasyona uğramaktadır. Çinkonun buharlaşma riskini azaltmak için, düşük ısı girdisi destekli yeni kaynak proseslerinde mesafe kat edilmeye başlandı. Bu çalışmaların sonuçlarının bir tanesi de, MIG kaynağının avantajları (yüksek damla geçişi, yüksek kaynak hızı ve otomasyona uygunluk) ile lehimlemenin (kaynaklanan malzemeyi ergitmeksizin ve mekanik özelliklerinde bir değişme olmaksızın) düşük ısı girdisini birleştiren, MIG lehimlemedir. Bu çalışmada 0,9 mm kalınlığa sahip IF çelik saclar MIG-lehimleme yöntemi kullanılarak bakır esaslı bir tel olan CuAl8 teli ile birleştirilmiştir. Numuneler iki farklı bağlantı biçimi olan bindirme ve alın bağlantılar olarak hazırlanmıştır. Lehimleme tatbikleri üç farklı parametrede, akım şiddeti, lehim ilerleme hızı ve gaz basıncı olarak incelenmiştir. MIG-lehimlenmiş malzemelerin mukavemet özellikleri, çekme mukavemeti ve bağlantı bölgesi arasındaki mikrosertlik dağılımları incelenmiştir. Makro ve mikroyapı tetkiklerinde optik mikroskop, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve noktasal element analiz cihazı EDS kullanıldı. Bu çalışmada akım şiddeti, lehim ilerleme hızı ve gaz basıncının lehimlenen bağlantı bölgesi ve IF çeliği arasındaki geçiş bölgesinin mikroyapısı ve mikrosertliği üzerindeki dağılımları araştırılmıştır.
Etial 110 alaşımının dökümünde makro ve mikro porozite oluşumunun modellenmesi
Bu çalışmada kuma dökülen Etial 110 alüminyum döküm alaşımının katılaşması sırasında hacimsel küçülmeye bağlı çekme ile oluşan makro ve mikro porozitenin modellenmesi ticari bir döküm simülasyon yazılımı kullanılarak incelenmiştir.Etial 110 alaşımı ergitildikten sonra makro ve mikro porozite oluşturmak üzere özel olarak hazırlanan kum kalıplara dökülmüştür. Katılaşan ve soğuyan dökümlerin iç kesitlerinde oluşan makro ve mikro porozite değerleri ölçülerek döküm simülasyon programından aynı şartlarda modellenen dökümlerden ölçülen porozite değerleri ile karşılaştırılmıştır. Simülasyon modellemeleri için programa girilen soğuma eğrileri gerçek dökümlerin katılaşması sırasında ölçülen zaman-sıcaklık değerleri ile tanımlanmış ve böylece gerçek dökümler ile modellenen dökümler arasında bire birlik sağlanmıştır. Porozite oluşumunun modellenmesi sırasında sıvı-katı bölgesinin (maşi bölgesi) geçirgenlik sınırını tanımlayabilmek açısından dökümlerde ve modellemelerde hiç tane inceltilmemiş ve çok iyi tane inceltilmiş dökümler kullanılmıştır.Çalışmada, metal ergitme, tane inceltme, kuma döküm, modelleme, metalografi, optik mikroskop, mikro yapı görüntüleme ve görüntü analizi teknikleri kullanılmıştır.Sonuçlar, bu çalışmada kullanılan Etial 110 alaşımının dökümünün simülasyon programında modellenmesi ile elde edilen porozite dağılımı ile kuma dökülen gerçek dökümlerden ölçülen porozite dağılımı arasında bire bir benzerlik bulunduğunu göstermiştir. Sonuçlar ayrıca dökümlerin bilgisayar modellemelerinde en önemli sınır şartlarından birisi olan ve ? kritik katı oranı? olarak tanımlanan maşi bölgesi geçirgenlik sınırının kaba taneli dökümlerde %33 sınırlarında olduğunu, buna karşılık iyi tane inceltilmiş dökümlerde bu değerin %57 seviyelerine yükseldiğini göstermiştir.Anahtar kelimeler: Ergitme, döküm, Etial 110, alaşım, besleme, katılaşma
Etial 177 alaşımının dökümünde makro ve mikro porozite oluşumunun modellenmesi
Bu çalışmada ticari bir döküm simülasyon yazılımı kullanılarak kuma dökülen Etial177 alüminyum döküm alaşımının katılaşması sırasında hacimsel küçülmeye bağlı çekme ile oluşan makro ve mikroporozitenin modellenmesi incelenmiştir.Primer Etial177 alaşımı ergitildikten sonra makro ve mikroporozite oluşturmak üzere özel olarak tasarlanan kum kalıplara dökülmüştür. Katılaşan ve soğuyan dökümlerin iç kesitlerinde oluşan makro ve mikro porozite değerleri ölçülerek döküm simülasyon programından aynı şartlarda modellenen dökümlerden ölçülen porozite değerleri ile karşılaştırılmıştır. Simülasyon modellemeleri için programa girilen soğuma eğrileri gerçek dökümlerin soğuması sırasında ölçülen zaman-sıcaklık değerleri ile tanımlanmış ve böylece gerçek dökümler ile modellenen dökümler arasında bire birlik sağlanmıştır. Porozite oluşumunun modellenmesi sırasında sıvı-katı bölgesinin (maşi bölgesi) geçirgenlik sınırını tanımlayabilmek açısından dökümlerde ve modellemelerde hiç tane inceltilmemiş ve çok iyi tane inceltilmiş dökümler kullanılmıştır.İncelemede, metal ergitme, tane inceltme, kuma döküm, döküm simülasyonu, metalografi, optik mikroskop, mikro yapı görüntüleme ve görüntü analizi teknikleri kullanılmıştır.Sonuçlar, bu çalışmada kullanılan Etial177 alaşımının dökümünün simülasyon programında modellenmesi ile elde edilen porozite dağılımı ile kuma dökülen gerçek dökümlerden ölçülen porozite dağılımı arasında bire bir benzerlik bulunduğunu göstermiştir. Sonuçlar ayrıca dökümlerin bilgisayar modellemelerinde en önemli sınır şartlarından birisi olan ve ? kritik katı oranı? olarak tanımlanan maşi bölgesi geçirgenlik sınırının kaba taneli dökümlerde %35 sınırlarında olduğunu, buna karşılık iyi tane inceltilmiş dökümlerde bu değerin %50-55 seviyelerine yükseldiğini göstermiştir.Anahtar kelimeler: Etial177, alüminyum alaşımları, porozite, beslenebilirlik, katılaşma, döküm
Silisyum nitrür tozunun Al2O3, MgO, MgF2 sinterleme ilaveleri kullanılarak sinterlenmesi
Silisyum nitrür(Si3N4) seramikleri sertlik, aşınma drenci, oksidasyon drenci, mükemmel ısıl şok drenci gibi özelliklerinden ve yüksek sıcaklıklarda bu özelliklerini korumalarından dolayı birçok alanda tercih edilen malzemelerdir. Si3N4 güçlü kovalent bağ yapısına sahip olması nedeniyle difüzyon katsayısı düşüktür. Bu nedenden dolayı Si3N4 saf halde sinterlenmesi oldukça zordur. Si3N4 esaslı seramiklerin özellilikleri; sinterleme öncesi izlenen yola, sinterleme ilavelerine ve sinterleme tekniğine bağlı olarak değişmektedir. Si3N4 tozları AI2O3, MgO gibi sinterleme ilâveleri kullanılarak basınçlı sinterleme yöntemi ile tam yoğun malzemeler üretildiği bilinmektedir. Ancak basınçsız sinterleme diğer yöntemlere göre ucuz ve karmaşık şekillerin sinterlenmesine olanak sağlayan bir tekniktir.Bu çalışmada farklı sıcaklıklarda MgO, Al2O3, MgF2 sinterleme ilavesiyle çeşitli kompozisyonlarda azot atmosferinde grafit fırın kullanılarak sinterleme yapılmıştır. Si3N4 tozları MgO, Al2O3, MgF2 katkı maddeleri ile basınçsız olarak sinterlenmiş ve tam yoğunluğa yakın sonuçlar elde edilmiştir. Sonuçta elde edilen Si3N4 seramikleri, arşimet yoğunluk, X-ışınları difraksiyonu(XRD) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) yöntemleri kullanılarak karakterize edilmiştir.Anahtar kelimeler: Silisyum nitrür, Sıvı faz sinterlemesi
Bronz balataların üretimi ve performans testleri
Bu çalışmada bronz esaslı balataların başlangıç tozlarının içerisine farklı oranlarda grafit tozları ilave edilmiş ve toz metalurjisi (T/M) yöntemi ile bronz esaslı balata malzemesi üretilmiştir. Farklı kompozisyonlarda hazırlanan balata numuneleri 500 MPa basınç altında sıkıştırılarak şekillendirilmiştir. Sinterleme argon ortamında 530 oC'de 15 dakikada ön-sinterleme ve 800 oC'de sinterleme 60 dakikada gerçekleştirilmiştir. Toz kompozisyonların içinde kalay, kurşun gibi düşük sıcaklıkta ötektik yapıcı elementlerin olması numunelerin sıvı faz sinterleme mekanizması ile sinterlenmesini sağlamıştır. Grafit ilavesi ile gözenekli yapı artırılmış ve grafitin katı yağlayıcı etkisinden faydalanılmıştır. Performans testleri laboratuar şartlarında tasarlanmış ve yapılmış aşınma test cihazı kullanılarak yapılmıştır. Bronz balataların sürtünme katsayıları ve aşınma oranları, 157, 236, 314 N yük altında, 0.1 m/s kayma hızında tespit edilmiştir. Bronz esaslı grafit ilaveli toz malzemelerin sürtünme katsayıları ve aşınma oranları incelendiğinde, grafit ilavesi ile oluşan gözenekler ve katı yağlayıcının sürtünme katsayısına olumlu sonuçlar gösterdiği fakat belli düzeyden sonra olumsuz sonuçlar verdiği gözlenmiştir. Mikro yapı çalışmaları, optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile yapılmıştır. Mekanik deneylerde elde edilen aşınma yüzeyleri SEM ile incelenmiştir. Aşınma yüzeyleri incelendiğinde artan grafit oranları ile aşınma mekanizmasının değiştiği gözlenmiştir.
Alüminyum esaslı in?situ borür takviyeli kompozitlerin üretimi ve özelliklerinin incelenmesi
Alüminyum?Bor (Al?B) alaşımlarının sıvı fazdan soğutulması sırasında iki farklı borür fazı oluşmaktadır. Bunlar sırası ile AlB12 ve AlB2 fazlarıdır. AlB12 fazı yaklaşık 1000 °C de peritektik reaksiyon sonucu AlB2 fazına dönüşmektedir. AlB2 fazı oda sıcaklığında ve düşük sıcaklıklarda kararlı bir fazdır. AlB2 fazının sıvı alaşım içersinde in?situ oluşması, oda sıcaklığında kararlı olması, sert ve aşınmaya dayanıklı olması geçmişte alüminyum içersinde KBF4 florür tuzlarından bor indirgeme yöntemi ile AlB2/Al tipi kompozitlerin yeni bir metal matris kompozit malzeme olarak üretilebilmelerine yönelik bazı çalışmaların yapılmasını sağlamıştır.Bu çalışmada pahalı KBF4 (florür) tuzları ile üretilmiş Al?B alaşımları yerine Türkiye'de ucuz ve bol bulunan bor minerallerini kullanarak Al/AlB2 kompozitlerinin farklı döküm yöntemleri ile üretimi gerçekleştirilmiştir. AlB2 yapılarının farklı alüminyum alaşımlarına bor mineralinin doğrudan ilavesi ile in?situ yöntemi ile sentezlenmesi sağlanarak üretilen kompozitlerin takviye içeriğini oluşturan AlB2 fazının yapısal özelliklerinin, aspekt oranının ve dağılımının incelenmesi hedeflenmiştir. Çalışmada son olarak, gravite döküm, savurma döküm ve ezme döküm teknikleri kullanılması ile AlB2 oranlarının artırılması ve farklı hacimsel oranlarda AlB2/Al kompozitlerin mekanik özelliklerindeki etkilerinin incelenmesi gerçekleştirilmiştir.Gravite döküm, savurma döküm, ezme döküm, ısıl işlem, optik mikroskop, görüntü analizi, SEM, XRD ve yaş kimyasal analiz tekniklerinin kullanıldığı çalışmada, üretilen kompozitler sertlik, çekme ve basma testlerine tabi tutulmuştur. Sonuçlar üretilen kompozitlerin takviye oranlarının artmasına bağlı olarak sertlik, çekme ve basma dayanımlarında %300 oranına kadar artış olduğunu göstermiştir.
İndirgen yanma sentezi yöntemi ile Ti-Al-B esaslı kompozit üretimi
Malzeme bilimi ve teknolojisinde en önemli gelişmeler ``İleri Teknoloji Malzemeleri'' olarak tanımlanan ve genellikle savunma sanayi ve uzay endüstrisinde kullanılan malzemeler görülmektedir. Bu malzemeler arasında TiB2-Al2O3 kompoziti de bulunmaktadır. Yanma sentezi bazı seramik, kompozit ve intermetalik malzemelerin üretimi için basit ekonomik ve hızlı bir yöntemdir. Yanma sentezi yönteminde iki veya çok bileşenli reaktan toz karışımından ekzotermik reaksiyon sonucu kendi kendini besleyerek ürün elde edilmektedir. Bu sentezleme yöntemi, sağladığı boyutsal hassasiyet sayesinde intermetalik, seramik, kompozit ve fonksiyonel kademeli malzemelerin üretimine imkân sağlamaktadır. İndirgen yanma sentezi tekniğinde geleneksel yanma sentezi ile termit esaslı reaksiyonun birleştirilmesi ile üretim gerçekleşmekte ve maliyet düşmektedir.Bu çalışmada indirgen yanma sentezi yöntemi ile TiB2-Al2O3 kompoziti üretilmesi hedeflenmiştir. Proses girdi maddesi olarak TiO2, B2O3, Al2O3 ve Al kullanılmıştır. Alüminatermik redüksiyon yöntemi ile TiB2-Al2O3 kompoziti üretilmiştir.TiB2-Al2O3 kompoziti üretiminde kullanılan toz karışımları, sırasıyla 1050oC, 1100oC, 1200oC'de açık atmosferli fırında 150 MPa basınç altında 2 ve 4 saat süre ile tutulmuştur. 1200oC'de 150 MPa basınç altında tutularak üretimi yapılan malzemelerin, 600oC, 800oC ve 1000oC'de 4, 16, 32 ve 64 saat zaman periyotlarında açık atmosferli fırında oksidasyon özellikleri incelenmiştir.Basınç destekli hacim yanma sentezi yöntemi ile üretimi yapılan ve oksidasyon özellikleri incelenen malzemelerin yapısal değişimleri optik, taramalı elektron mikroskobu (SEM-EDS) ve x-ışınları difraksiyon (XRD) analizi yardımıyla incelenmiştir. Belirlenen üretim şartlarında üretimi yapılan katkılı (%10Al2O3) ve katkısız olarak adlandırılan malzemelerin yoğunlukları Archimed prensibi esas alınarak belirlenmiş ve sırasıyla %93.1, %94.2 nispi yoğunluk olarak tespit edilmiştir. Sertlik değeri ise 1832.25 ± 496 HV0.1 olarak ölçülmüştür. Oksidasyon çalışmaları sonucunda, oksidasyona karşı en kararlı malzeme 800oC'de katkılı olarak adlandırılan malzeme olduğu tespit edilmiştir.
MgF2 içeren Si3N4 esaslı seramik malzemelerin geliştirilmesi
Seramik malzemeler, sert, basma dayanımı yüksek, kayma ve kesme dayanımları zayıf, inert malzemelerdir. Yüksek sıcaklıklara, aşındırıcı veya kimyasallara, erozyon şartlarına dayanıklıdırlar. Silisyum nitrür esaslı seramikler ise mükemmel özellikleri; korozyon direnci, düşük sürtünme katsayısı, yüksek termal şok direnci, oksidasyon direnci, yüksek ayrışma sıcaklığı, yüksek aşınma direnci, yüksek sıcaklık dayanımları sebebiyle mühendislik uygulamaları için öne çıkan ileri teknoloji seramikleridir. ß-Si3N4 ve ß-SiAlON'ların en önemli avantajlardan biri çubuksu taneli mikro yapıları sebebiyle üstün kırılma tokluğuna sahip olmalarıdır. Bu seramikler çok düşük difüziviteye sahip olmaları sebebiyle toz metalürjisindeki gibi katı hal sinterleme yöntemiyle üretimleri mümkün değildir. Bunun yerine yoğunlaşma ancak sıvı faz sinterlemesiyle mümkündür.Bu çalışmanın temel amacı, MgF2 içeren Si3N4 esaslı seramik malzemelerin geliştirilmesidir.Si3N4 esaslı seramiklerin üretiminde geleneksel oksit katkılarla sıvı faz sinterlemesi ve cam sistemine florür ilavesi ile sıvı faz sinterlemesinin yoğunlaşma davranışlarına etkisi karşılaştırılmıştır. Geleneksel oksit ve florür katkı sistemleri sıvı faz sinterlemeyle karşılaştırıldığında, florür sistemlerinde yaklaşık 50-150?C daha düşük ötektik sıcaklığı elde edilmiştir. Buna ek olarak, cam oluşum bölgesi genişlemiş böylece daha düşük sıcaklıklarda daha yüksek bağıl yoğunluk değerleri elde edilmiştir. Sinterleme çalışmaları basınçsız sinterleme yöntemiyle sistematik olarak 1450-1750°C aralığında, 0.5-4 saat süreyle gerçekleştirilmiştir.Üretilen numunelerin karakterizasyon çalışmaları kapsamında nihai malzemelerin yoğunlukları Arşimet yöntemiyle suda ölçülmüş, fazların çözümlenmesi için X-Işınları kırınım analizi yapılmış, mikro yapının karakterize edilmesi için Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Elementel analiz için EDS analizleri kullanılmıştır. Sinterlenmiş numunelerin mekanik özelliklerinin belirlenmesi için mikro sertlik değerleri ve indentasyon tekniğiyle kırılma tokluğu ölçümleri gerçekleştirilmiştir.Farklı kompozisyonların ß-Si3N4 ve ß-SiAlON seramiklerinin yoğunlaşmasına, ??ß dönüşümü, sertlik, kırılma tokluğu üzerine etkileri detaylı olarak incelenmiştir. Florür ilavesi, daha düşük ötektik sıcaklığı, daha hızlı ??ß dönüşümü ve daha yüksek ß:? oranı vermiştir.
Kalın kesitli yüksek basınçlı dökümlerde döküm ve simülasyon parametrelerinin incelenmesi
Sıvı metal ve alaşımların şekillendirilmesi olarak da tanımlanabilen döküm yöntemi, dünyadaki en eski mesleklerden biri olmakla birlikte, insanlık tarihinde önemli bir yere sahiptir. Günümüzde ise artan rekabet koşullarının sonucu olarak düşük maliyet, yüksek kalite gereksinimi ön plana çıkmıştır.Döküm yöntemlerinden basınçlı döküm yöntemi ile parça üretimi; ilk yatırım maliyetlerinin yüksek olmasına karşın, düşük birim maliyetli seri üretime imkân vermektedir. Son yıllarda bilgisayar teknolojilerindeki gelişmelere bağlı olarak döküm işlemlerinin modellenmesine olanak tanıyan Döküm Simülasyon Yazılımları sayesinde tasarımlar bilgisayar üzerinde yapılmakta ve analiz edilmekte; üretim tecrübeleri ile birlikte sonuçlar irdelenerek, optimum tasarım bilgisayar ortamında oluşturulabilmektedir. Bu sayede olası hatalar üretim deneme-yanılma yöntemiyle kalıp üzerinde değil, daha üretim safhasına gelmeden bilgisayar ekranında analiz edilebilmektedir. Döküm simülasyon programlarının kullanımı, özellikle yüksek kaliteli döküm parça üreten firmalarda her geçen gün daha da yaygınlaşmaktadır.Bu çalışmada, basınçlı döküm yöntemiyle A360 Alüminyum alaşımından bu yöntem için kalın kesitli olarak sayılabilecek şekilde üretilen çekme çubuğunun simülasyonu yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar gerçek döküm şartlarıyla kıyaslanmıştır.
Masif ve özlü kaynak telleri ile birleştirilen hardox 400 çeliklerinin mekanik ve mikroyapı özellikleri
Bu tez çalışması kapsamında, MAG yöntemi ile HARDOX 400 aşınmaya dayanıklı çelik levhalar, SG2 ve SG3 masif kaynak telleri ve E 71 T-1 adlı özlü kaynak teli kullanılarak V-kaynak ağzı formunda ve yatay pozisyonda başarıyla birleştirilmiştir. İki farklı masif tel ve bir özlü tel ile birleştirilen kaynak levhalarının mikroyapıları ve mekanik özellikleri arasındaki benzerlikler ve farklılıklar tespit edilmeye çalışılmıştır. Birleştirilen numunelerin kaynak bölgelerinin mikroyapıları optik mikroskop kullanılarak ve mikrosertlik dağılımları belirlenmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda abrazif aşınmaya maruz kalan ekipmanların imalatında geniş kullanım alanı bulan HARDOX 400 çeliği, MAG kaynak yöntemi ve uygun parametreler kullanılarak hem yüksek mekanik değerlerin elde edilebileceği SG3 kaynak teli ile hem de yüksek hızlarda ve yüksek dolgu miktarında kaynak yapmaya izin veren özlü kaynak telleri ile başarıyla birleştirilebileceği tespit edilmiştir
Alaşım elementleri ve sinterleme sıcaklıklarının tm ile üretilen çelik malzemelerin mikroyapı ve mekanik özelliklerine etkisi
Bu çalışmada, Distaloy AE tozu kullanılarak Fe-Ni-Cu-Mo-C içeren düşük alaşımlı çelik malzeme üretilmiştir. Çalışma iki aşamada gerçekleştirilmiştir. Birinci aşamada 505 distaloy çelik tozları farklı sinterleme sıcaklıklarında (1120, 1150 ve 1200 oC) ve Azot + % 4 H2 gaz ortamında 30 dakika sinterlenmiştir. Sinterleme işleminin hemen sonunda farklı ortamlarında soğutulmuşlardır. İkinci aşamada ise 505 distaloy başlangıç tozu içerisine ferro-bor, molibden ve bakır tozları ilave edilmiştir. 1200 oC sıcaklıkta sinterlenmiş ve daha sonra farklı ortamlarda soğutulmuştur. Farklı sinterleme sıcaklığı, soğutma hızı ve kimyasal kompozisyonun toz metalurjisi yöntemi ile üretilen çelik malzemenin mikroyapı ve mekanik özellikleri etkisi araştırılmıştır.Optik, tarama elektron mikroskobu (SEM) ile enerji dağılımlı spekroskopi (EDS) ve çizgi analizi karakterizasyon teknikleri kullanılmıştır. Mekanik deneylerde ise sertlik ve aşınma davranışları incelenmiştir. Sinterleme sıcaklığı, soğuma oranları ve malzemenin kimyasal kompozisyonun mekanik ve mikroyapıya etkileri görülmüştür. Malzemenin sertliği ve aşınma direnci sinterleme sıcaklığı ve soğuma oranına bağlı olarak artmaktadır. Diğer taraftan kimyasal kompozisyon, sertlik ve aşınma davranışına etki etmiş, molibden ve bakır ilavesi sertlik ve aşınma direncini artırırken bor ilavesi sertlik ve aşınma direncine olumsuz etki göstermiştir. Mekaniksel sonuçların mikroyapı ile ilişkili olduğu görülmüştür.
Çelik kimyasal kompozisyonunun sıcak daldırma galvaniz kaplama kalınlığına etkilerinin incelenmesi
İnsanların günlük yaşamında çok önemli bir yeri olan demir çelik ürünleri, gerekli önlem alınmadığı takdirde kısa zamanda korozyona uğramakta, kullanım amaçlarını karşılayamaz hale gelmekte, can emniyetini tehlikeye sokmakta ve çevrenin kirlenmesine sebep olmaktadır.Kullanım alanı oldukça yaygın olan demir çelik mamulleri; varlıkların korunarak ömürlerinin uzatılması, kaynak israfının önlenmesi gibi nedenlerle korozyona karşı yüzeyleri boyanarak veya kaplanarak kullanılmaktadır. Ancak; boyama sınırlı süre için koruma sağlarken, galvaniz kaplama ve diğer kaplama yöntemleri çok daha uzun süre koruma sağlayabilmektedir.Galvaniz kaplama;- Kaplama yöntemleri içinde çeliğin bünyesine nüfuz ederek metalürjik bağ kurmaktadır.- Kullanımı sırasında insana ya da çevreye hiçbir zararlı etkisi bulunmamaktadır.- Bakım onarım gerektirmemektedir.- 50 yılın üzerinde kullanım ömrüne sahip en ideal kaplama yöntemidir.Yapılan bu çalışmada Sıcak Daldırma Galvaniz kaplama incelenmiş olup, farklı kimyasal kompozisyondaki çelikler, farklı süre ve sıcaklıklarda kaplanarak, kaplama kalınlıkları ölçülmüş ve değerlendirilmesi yapılmıştır.
Bazı termoplastik kompozit malzemelerin mekanik tribolojik özelliklerinin incelenmesi
Bu tez çalışmasında, PBT ve PET termoplastik malzemelerin içerisine değişik oranlarda ( %10, %20 ve %30) ve farklı partikül boyutlarında (10µm, 45µm ve 60µm) Al2O3 katkı malzemeleri ilave edilerek PBT, PET ve PBT/PET karışım kompozitleri elde edilmiştir. Elde edilen kompozit malzeme üretimi tek vidalı ekstrüder'de gerçekleştirilmiştir. Deney numuneleri ise enjeksiyon makinasını kullanılması süreti ile üretilmişlerdir. Çekme, darbe ve sertlik deneyleri standarda uygun olarak gerçekleştirilmiştir. Çekme mukavemeti, elastik modülü, kopmadaki uzama, sertlik ve darbe mukavemetlerinin artan Al2O3 katkıya göre değişimleri incelenmiştir. Mekanik deneylere ilave olarak, pim-disk aşınma deneyleri ile erozyon aşınma deneyleri yapılmıştır. Deneylerde üç farklı yük (50,100 ve 150N) ve iki farklı kayma hızı (0,5 ve 1,0m/s) kullanılmış olup deneyler oda şartlarında gerçekleştirilmiştir. Karşı malzeme olarak ise AISI 4140 çeliği kullanılmıştır. Partikül boyutu ve Al2O3 katkı oranının, sürtünme katsayısı ve aşınma oranının etkisi incelenmiştir. Deneyler sonunda tüm kompozit malzemelerin sürtünme katsayısı ve aşınma oranı değerleri artan kuvvetler ve kayma hızında artış göstermiştir. Adhezif aşınmaya ilave olarak erozif aşınma deneyi'de yapılmış olup, erozif aşınma deneyinde kompozit malzemelerin erozyon aşınma özelliklerine çarpma açılarının (0°, 15° , 30° , 45° , 60° , 75° , 90°) etkisi araştırılmıştır. Adhezif ve erozyon aşınma deneyleri sonunda elde edilen yüzeyler optik mikroskop kullanılarak incelenmiştir.
Pa 6 kompozitlerinin termal, mekanik ve tribolojik özelliklerinin incelenmesi
Poliamid 6 malzemesine ağırlıkça %30'a kadar kısa cam elyaf ve mika dolguları katılarak ekstrüzyon ve enjeksiyon makinelerinde üretilmiştir. Kısa cam elyaf ve mika dolgular, ağırlıkça %10'dan başlayıp %30'a kadar değişik kombinasyonlarda malzeme ile referans olarak katkısız poliamid 6 malzemesi üretildi. Cam elyaf ve mika dolgu ilavesinin poliamid 6 malzemeye aşınma deneyleri, mekanik, tribolojik ve termal etkisini araştırmak için Dinamik mekanik analiz, diferansiyel taramalı kalorimetre, Vicat yumuşama sıcaklığı, yük altında eğilme sıcaklığı ve aşınma testleri uygulandı. Bu testlerde katkısız poliamid ve kompozitlerinin ergime sıcaklığı, camsı geçiş sıcaklığı, Vicat ve HDT değerleri, kayıp modülü, kayıp modülü, tan deltası, sürtünme katsayısı ve aşınma oranları değerleri elde edildi. Sonuç olarak erime ve camsı geçiş sıcaklığının cam elyaf ve mika ile arttığını, Vicat yumuşama sıcaklığı değerleri mika dolgu oranı arttıkça azalırken cam elyaf katkı oranı arttıkça artmaktadır. Depolama modülü ve kayıp modülü katkısız poliamid malzeme ile kıyaslandığında cam elyaf ve mika dolgularıyla artmıştır. Aşınma testleri pim disk aşınma cihazında yapıldı. Malzemeler %30 cam elyaf, %30 mika ve %6 vaks katkılı disk malzemelerine 20N, 30N ve 40N yük ile 0,5m/sn kayma hızında 1500 metre kayma yolunda yapıldı. Tüm malzeme kombinasyonları için yük miktarı arttıkça sürtünme katsayısı arttığı görülmüştür. Malzemelerin farklı sürtünme katsayıları ve özgül aşınma oranları elde edildi ve aşınma yüzeyleri optik mikroskop ile incelenmiştir.
Alüminyum alaşımlarının tıg kaynağında kaynak parametrelerinin dikiş geometrisine ve mekanik özelliklere etkisi
Bu çalışmanın amacı alüminyum alaşımlarının TIG kaynak yöntemi ile birleştirilmesi esnasında değiştirilen kaynak parametrelerinin kaynak damla geometrisine, ısı girdilerine, mekanik özelliklere ve makro yapı özelliklerine etkisini araştırmaktır. Çalışmada AlMg alaşımı 5754 serisi alüminyum malzeme yine AlMg5356 alaşımı alüminyum telle alın alına, değişik kaynak voltajı, kaynak amperi ve gaz basıncı değerleri ile argon koruyucu gaz altında kaynak yapılmıştır. Birleştirilen parçaların çekme, eğme ve mikro sertlik mekanik deneyleri yapılmıştır. Ayrıca makro yapı fotoğrafları da çekilmiş olup, dikiş nüfuziyetleri, damla alanları ve ısı girdileri hesaplanarak en uygun kaynak parametreleri belirlenmiştir. Değiştirilen kaynak parametrelerinin mekanik özellikleri, nüfuziyetleri ve damla alanlarını etkilediği belirtilmiştir.
Alüminyum malzemelerin MIG kaynağında kaynak parametrelerinin dikiş geometrisine ve mekanik özelliklere etkisi
Bu çalışmanın amacı alüminyum alaşımlarının MIG kaynak yöntemi ile birleştirilmesi esnasında değiştirilen kaynak parametrelerinin kaynak damla geometrisine, mekanik ve makro yapı özelliklerine etkisini araştırmaktır. Çalışmada AlMg alaşımı 5754 serisi alüminyum malzeme yine AlMg5 alaşımı alüminyum telle alın alına 45º V kaynak ağzı açılarak değişik tel hızı, kaynak voltajı ve kaynak amperi ile argon koruyucu gaz altında kaynak yapılmıştır. Birleştirilen parçaların çekme, eğme ve mikro sertlik mekanik deneyleri yapılmıştır. Ayrıca mikro ve makro yapı fotoğrafları da çekilmiş olup en uygun kaynak parametreleri belirlenmiştir. Değiştirilen kaynak parametrelerinin mekanik özellikleri etkilediği belirtilmiştir.
Robotik MIG ile birleştirilen AA 5754 alüminyum alaşımının mikroyapı ve mekanik özellikleri
Anahtar kelimeler: Robot kaynağı, , MIG, Optimum parametre, Mikroyapı, Alüminyum, AlaşımMIG yöntemi endüstride uygulama kolaylığı nedeniyle bütün demir dışı metal ve alaşımlarının kaynağında en çok tercih edilen ve aranılan bir yöntem konumuna gelmiştir. MIG yönteminin Robotla kullanılması ile yapılan kaynak işlemlerinde, kaynak operatöründen kaynaklanan hataların meydana gelmemesi bu yöntemin kullanılabilirliğini ve güvenilebilirliğini arttırıcı etkenler olmuştur. Bu konumdan yola çıkarak yapılan çalışmada AA 5754 H22 alüminyum levhalar farklı parametrelerde robotta MIG yöntemiyle birleştirilerek mikroyapı ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Kaynak işlemi yatay pozisyonda ve oda sıcaklığında yapılmıştır. Robotta MIG yöntemiyle birleştirme işleminde farklı kaynak akımı, gerilim, kaynak hızı uygulanmış, gaz debisi, darbeli akım yöntemi, serbest tel uzunluğu, koruyucu gaz sabit tutulmuştur. Birleştirilen parçalara çekme deneyi, eğme deneyi, mikrosertlik taraması yapılmış, stereoskop ile makroyapı görüntüleri ve ışık mikroskobu ile mikroyapı görüntüleri elde edilmiştir.Yapılan bu çalışmada kaynak parametrelerinin değiştirilmesi ile hem mekanik özelliklerin hem de mikroyapı özelliklerinin etkilendiği sonucuna varılmıştır. Ayrıca bu çalışmada optimum kaynak parametrelerine ulaşılarak optimum mekanik özellikler elde edilmiştir. Elde edilen bu sonuçların endüstride kullanılabilirlik açısından önem arzedeceğine inanılmaktadır.
MgO ve MgF2 katkılı ß-SiAlON seramik üretimi ve kesici uç performanslarının incelenmesi
Anahtar Kelimeler: Si3N4, ß-SiAlON, Sıvı Faz Sinterleme, Magnezyum FlorürSiAlON'lar mukavemet, sertlik, yüksek sıcaklığa dayanıklılık, tokluk ve sinterlenebilme özelliklerini bir arada içerirler. Si3N4 güçlü kovalent bağ yapısına sahip olduğu için saf halde sinterlenmesi mümkün değildir. ? - SiAlON'un sıvı faz sinterlemesi ile üretimi mümkündür. Bu yüzden, sinterlemeyi kolaylaştırıcı sıvı faz oluşturmak için oksit katkıları eklenir. ß-SiAlON seramiklerinde sinteleme esnasında meydana gelen cam fazı, herhangi bir basınç uygulamadan yoğunlaşmayı sağlayabilmektedir.MgO, Si3N4 esaslı tozların sinterlenmesinde en önemli katkı maddelerinden birisidir. Bu çalışmada kompozisyona eklenen MgO yerine MgF2 katkı maddesi kullanılarak sinterleme sıcaklığı 100-200°C aşağı çekilerek ß-SiAlON seramiklerinin daha düşük sıcaklıklarda üretimi amaçlanmaktadır. Böylece, tam yoğun ß-SiAlON seramiğini düşük sıcaklıkta sinterleme gerçekleştirilebilir ve dolayısı ile enerji ve zaman tasarrufu sağlanabilir.Bu çalışma MgO ve MgF2 katkılı ß-SiAlON seramikleri basınçsız sinterleme yöntemiyle sistematik olarak 1450- 1750°C aralığında 0,5-2,5 saat sürelerde kesici uç formunda sinterlenerek üretilmiştir. Üretimi gerçekleştirilen kesici uçlarının yoğunluk, SEM, XRD, EDS gibi karakteristik özellikleri ve sertlik, kırılma tokluğu gibi mekanik özellikleri incelenmiştir.MgO ve MgF2 katkılı ß-SiAlON kesici uçlarının sertleştirilmiş AISI 4140 çeliğini işleme performansları karşılaştırılmıştır. Daha sonra ß-SiAlON kesici uçlarının piyasada çelik kesmede kullanılan WC uçlarına göre kesme performansı incelenmiştir.
AISI 316 serisi ostenitik paslanmaz çeliklerde kaynak parametrelerinin nufuziyete ve mekanik özelliklere etkisi
Anahtar kelimeler: Kaynak Parametreleri, Mekanik Özellikler, Mikroyapı, Nufuziyet, Ostenitik Paslanmaz Çelikler, TIG, YorulmaBu çalışmada, kaynak akımı değeri, akım türü ve kaynak hızı gibi kaynak parametrelerin kaynak nufuziyetine, mekanik özelliklere ve mikroyapıya olan etkileri araştırılmıştır. Çalışma iki aşamada gerçekleştirilmiştir. İlk aşamada, AISI 316 ve AISI 316Ti ostenitik paslanmaz çelik malzemelerin üzerine otomatik TIG (Tungsten Inert Gaz) kaynak cihazı ile telli ve telsiz olarak düz dikişler çekilmiş, kaynak parametrelerin kaynaklı malzemenin nufuziyetine, sertlik dağılımına ve mikroyapısına etkileri araştırılmıştır. İkinci aşamada ise, farklı kaynak parametrelerinde TIG kaynak yöntemi ile ER 316LSi ilave metal kullanılarak yatay pozisyonda birleştirilen AISI 316 ve AISI 316Ti ostenitik paslanmaz çelik malzemelerde, kaynak parametrelerinin sertlik dağılımı, çekme dayanımı, çentik darbe tokluğu ve yorulma davranışları gibi mekanik özellikler ile mikroyapıya etkileri araştırılmıştır. Yorulma deneylerinin yapılabilmesi amacıyla eğme yorulma cihazı tasarlanmış ve imal edilmiştir. Nufiziyet ve mikroyapı incelemelerinde stero mikroskop, optik mikroskop ve tarama elektron mikroskobu (SEM) kullanılmıştır. SEM çalışmalarında mekanik deneylerde oluşan kırılma yüzey morfolojileri incelenmiş. Seçilen bazı numunelere noktasal ve çizgisel enerji dağılımı spektrometre (EDS) analizleri uygulanmıştır.Deneysel çalışmalarda hem kaynak parametrelerinin hem de paslanmaz çelik malzemelerin kimyasal kompozisyonlarının nufuziyet değerlerini etkilediği, Titanyum içeren ostenitik paslanmaz çeliklerde daha derin nufuziyetlerin elde edildiği, nufuziyet derinliğinin akım değerlerindeki artışa bağlı olarak arttığı, darbeli akım türünün normal akıma göre nufuziyet derinliğine olumsuz etkilediği görülmektedir. Ayrıca, kaynak parametreleri sertlik değerlerini, kaynak metalinin mikroyapısını da etkilemektedir. TIG kaynak yöntemi ile birleştirilen ostenitik paslanmaz çeliklerde kaynak parametrelerinin mikroyapıya, sertlik dağılımına, çekme dayanımına, çentik darbe tokluğuna ve yorulma davranışlarına etki ettiği görülmüştür. TIG kaynak yöntemi ile birleştirilen farklı türlerdeki ostenitik paslanmaz çelikler farklı mekanik davranışlar gösterdiklerinden, kaynak parametrelerinin seçiminde paslanmaz çeliklerin komposizyonları dikkate alınmalıdır. Çünkü, sadece uygun kaynak parametreleri seçilerek birleştirilen paslanmaz çelikler optimum mekanik özellikler elde edilebilmektedir.
Gazaltı özlü telle birleştirilmiş çift- fazlı çeliklerin mekanik özellikleri ve % 3,5 NaCl çözeltisindeki korozyonu
Bu çalışmada, Grade-A çeliği, ısıl işlem tekniği ile 730 °C ve 800 °C tavlama sıcaklığını takiben suda soğutularak çift-fazlı çeliğe dönüştürülmesi hedeflenmiştir. Dönüştürülen çift-fazlı çelikler ve Grade-A çeliği gazaltı özlü tel kaynak tekniği ile birleştirilmiş ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Kaynak bölgesinin mikro yapı incelemeleri optik mikroskop yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Ayrıca Grade-A ve çift-fazlı kaynaklı çelik numuneleri, %3,5 NaCl çözeltisi içerisine yerleştirerek değişik zamanlarda bekletilerek korozyon davranışı incelenmiştir. Numunelerde meydana gelen ağırlık kayıpları tespit edilmiş ve korozyonun tercihli olarak kaynak bölgesinin hangi kısmından başladığı, makroyapı fotoğrafları çekilerek belirlenmiştir.Sonuç olarak, Grade-A çeliği, ısıl işlem tekniği yardımıyla çift fazlı çeliğe başarıyla dönüştürülmüştür. Mikroyapı incelemelerinde Grade-A çeliğinin ferrit ve perlit fazlarından, dönüştürülen çift fazlı çeliklerin ise ferrit ve martenzit adacıklarından meydana geldiği belirlenmiştir. Isıl işlem aşamasında uygulanan tavlama sıcaklığı arttıkça çift-fazlı çeliğin martenzit hacim oranının da arttığı belirlenmiştir. Dönüştürülen çift-fazlı çeliklerin çekme mukavemetinin, Grade-A çeliğine göre daha yüksek fakat % uzama miktarlarının daha düşük olduğu belirlenmiştir. Kaynak bölgesinden alınan mikrosertlik dağılımları incelendiğinde, sertlik değerlerinin Grade-A çeliğinde en düşük, tavlama sıcaklığı 800 °C olan çift-fazlı çelikte ise en yüksek olduğu tespit edilmiştir. Çift-fazlı çeliklerin korozyona uğrama hızının, Grade-A çeliğine göre daha yavaş olduğu tespit edilmiştir. Çift-fazlı çeliklerin kaynaklı ve kaynaksız numuneleri, zamana bağlı olarak artan oranda korozyona uğradıkları belirlenmiştir. Kaynaklı çift-fazlı numunelerde, korozyon hızının daha fazla olduğu ve korozyonun tercihli olarak kaynak metali ile ısı tesiri altındaki bölgeyi (ITAB) birbirinden ayıran ergime hattı sınırı boyunca meydana gelip, ITAB'a doğru büyüdüğü görülmüştür.
Termoreaktif difüzyon yöntemiyle çeliklerin yüzeyinde Ti-Al-N esaslı kaplamaların oluşturulması ve özelliklerinin incelenmesi
Anahtar kelimeler: İnce film kaplamalar, TiN, TiAlN, aşınma, korozyon, oksidasyon, Termo Reaktif Difüzyon (TRD)Bu çalışmada termo reaktif difüzyon (TRD) yöntemi kullanılarak AISI D2 soğuk iş takım çeliği yüzeyine titanyum alüminyum nitrür (TiAlN) esaslı kaplama tabakasının oluşturulmasına çalışılmıştır. Bu amaçla metalografik olarak hazırlanmış olan numunelere öncelikle 575 oC'de 8 saat süreyle gaz nitrürleme işleminin uygulanmasıyla yüzeyde Fe3N fazından oluşan nitrür tabakası elde edilmiştir. TiAlN tabakasının oluşturulması amacıyla, nitrürlenmiş numunelere Ti ve Al elementlerinin difüze edilmesinde iki farklı teknik denenmiştir. Ti ve Al elementlerinin ayrı kaplama banyolarında difüze edilmesine dayalı olan birinci yöntem kademeli üretim olarak isimlendirilmektedir. İki elementin aynı kaplama banyosunda bulundurularak difüzyonlarının sağlanması ise birlikte çöktürme yöntemidir. Her iki yöntemden elde edilen TiAlN kaplı numunelerde yapılan mikroyapı incelemeleri, mikrosertlik, tabaka kalınlığı ve tabakayı oluşturan fazların tespitini içeren ön çalışmalar neticesinde kaplama tabakasının oluşturulmasına birlikte çöktürme yöntemi ile devam edilmesine karar verilmiştir. Kaplama banyosunda metal element kaynağı olan ferro titanyum ve alüminyum ile birlikte aktivatör olarak amonyum klorür, inert dolgu malzemesi olarak alümina ve oksijen giderici olarak naftalin kullanılmıştır. En iyi özelliklere sahip TiAlN esaslı tabakanın elde edilebilmesi amacıyla kaplama banyosunun optimizasyonuna çalışılmıştır. Bu amaçla banyo bileşimine ağırlıkça %1, %3, %5, %7 ve %10 oranlarında Al ilave edilmiştir. Yapılan incelemeler (Optik mikroyapı, SEM-EDS, XRD, mikrosertlik) sonucunda ağırlıkça %7 Al içeren kaplama banyosunun kullanılmasına karar verilmiştir.Kaplanmamış, nitrürlenmiş, TiN ve TiAlN kaplanmış AISI D2 çelik numunelerin aşınma deneyleri ball-on-disk metoduyla Si3N4 bilyeler kullanılarak 0,1 m/s, 0,3 m/s ve 0,5 m/s hızlarda 2,5N, 5N ve 10N yük altında 200 m mesafede gerçekleştirilmiştir. Aşınma deneyleri sonucunda TiN ve TiAlN kaplı çeliklerin sürtünme katsayılarının ve aşınma hızlarının kaplanmamış ve nitrürlenmiş çeliklere oranla çok düşük seviyelerde olduğu görülmüştür.Korozyon özelliklerinin belirlenmesi amacıyla, kaplanmamış, nitrürlenmiş, TiN ve TiAlN kaplanmış AISI D2 çelik numuneler potansiyostat-galvanostat cihazı ile üç elektrod tekniği kullanılarak, 0,5M NaCl, 0,5M H2SO4 ve 0,5M H3BO3 sulu çözelti ortamlarında korozyona tabi tutulmuşlardır. Çalışmalar sonucunda elde edilen korozyon akımı (IKor), korozyon potansiyeli (EKor) ve polarizasyon direnci (Rp) değerleri TiN ve TiAlN kaplama tabakalarının her ortamda kaplanmamış ve nitrürlenmiş çeliğe oranla çok yüksek korozyon direncine sahip olduğunu göstermiştir.TiAlN kaplı çeliğe ait yüksek sıcaklıklardaki oksidasyon direncinin belirlenmesi amacıyla açık atmosfer elektrik direnç fırınında 600°C, 700°C ve 800°C sıcaklıklarda 25 saat süreyle oksidasyon işlemi gerçekleştirilmiştir. Kaplama tabakası 600°C ve 700°C sıcaklıklarda altık malzemeyi sıcaklığın etkisine karşı korumuştur. Oksidasyon sıcaklığının yükseltilmesinin kaplama tabakasının oksidasyon direncinin düşmesine sebep olduğu görülmüştür.
Ark kaynak parametrelerinin sanal kaynak simülatörüne entegrasyonu
Bu çalışmada, ark kaynak parametrelerinin Sanal Kaynak Simülatörüne entegrasyonu incelenmiştir. Elektrik ark kaynağı (SMAW), Metal İnert Gaz kaynağı (MIG), Metal Aktif Gaz kaynağı (MAG) ve Tungsten İnert Gaz kaynağı (TIG) yöntemlerine ait kaynak parametreleri literatür incelenerek tanımlanmıştır. Kaynak yöntemlerine bağlı olarak seçilen ve mevcut çalışmadaki bazı parametreler ele alınmıştır. Her bir kaynak yönteminin kaynak parametrelerini tanımlamak için ulusal ve uluslar arası kaynak standartları ve ayrıca kaynak uygulaması deneyimleri hesaba katılmıştır. Mevcut çalışmada kaynak yöntemleri için tanımlanan kaynak parametreleri detaylı olarak irdelenmiştir. Ortaya çıkan ideal kaynak parametreleri ve limitleri formül ve tablolarda verilmiştir. Elde edilen kaynak parametre değerleri sanal kaynak simülatörüne entegre edilmiştir. Sanal kaynak simülatörü optimum kaynak parametreleri ile başarılı bir şekilde test edilmiştir.
Taze meyve ve sebzelerin raf ömrünü uzatmaya yönelik aype ambalajların geliştirilmesi
Bu doktora tez çalışmasında; ambalajlama sektöründe yaygın bir kullanıma sahip alçak yoğunluklu polietilen (AYPE) esaslı gıda ambalajlarına, zeolit minerallerinin eklenmesiyle yüksek etilen/karbondioksit adsorpsiyon özellikleri ile uygun gaz geçirgenlik özelliklerinin kazandırılması planlanmıştır. Bunun yanında gümüş iyonları ile antimikrobiyel özelliklerin, glikol mono oleat gibi yüzey aktif katkı maddeleri ile de buğu önleyici özelliklerin kazandırılması hedeflenmiştir.Bu hedef doğrultusunda; zeolit mineralleri, glikol mono oleat gibi yüzey aktif katkılar ve gümüş iyonları içeren antimikrobiyel katkılar, çift vidalı ekstrüder ile katkı masterbatchleri formunda üretilmiştir. Şişirme film süreçlerinde, üretilen bu katkı masterbatchlerinin, farklı oranlarda kullanılması ile de 260x370 mm ebatlarındaki ambalaj filmleri üretilmiştir.Üretilen kompozit yapılı ambalajların, içerisinde muhafaza edilen ürünler üzerindeki etkilerini incelemek için raf ömrü analizleri gerçekleştirilmiştir. Raf ömrü analizlerinde; ambalajlar içerisinde muz, çilek gibi ürünler muhafaza edilmiş ve ortamdaki gaz değişimleri ile ürün özellikleri periyodik olarak takip edilmiştir. Bu analizler neticesinde; ambalaj yapısına eklenen ağırlıkça %4 oranında modifiye edilmiş doğal zeolit mineralleri sayesinde ortamdaki etilen ve karbondioksit gazlarının %90 gibi yüksek oranlarda adsorbe edildiği belirlenmiştir. Ayrıca gaz geçirgenlik testleri; ambalajların oksijen geçirgenlik değerlerinin %47, karbondioksit geçirgenlik değerlerinin ise %82'e varan oranlarda arttığını göstermektedir. Bunun yanında; yapıya eklenen ağırlıkça %6 oranında Sorbitan Monolorat esaslı yüzey aktif katkı maddeleri ile %1 oranında zeolit esaslı gümüş iyonları sayesinde üstün buğu önleyici özellikler ile %98.703 gibi yüksek bir antimikrobiyel etkinlik elde edilmiştir. Ambalajlar içerisinde muhafaza edilen ürünlerin raf ömürlerinin ise ürün tipine bağlı olarak 2 ile 4 kat arasında değişen oranlarda arttırılabildiği belirlenmiştir.Raf ömrü analizlerinin yanında, kompozit yapılı ambalajların fiziksel ve kimyasal özelliklerini tespit etmek için diferansiyel taramalı kalorimetre, termogravimetrik analizler, taramalı elektron mikroskobu ile mekanik analiz yöntemleri kullanılmıştır. Bu analizlerde; AYPE içerisine eklenen katkıların, homojen bir şekilde dağıldığı, çekme mukavemeti gibi mekanik özellikleri değiştirmediği, termal bozunma sıcaklıklarını arttırmakla birlikte kristalizasyon ve ergime sıcaklıklarında büyük bir etkiye sahip olmadığı tespit edilmiştir.
Nikel esaslı süperalaşım malzemelerin toz enjeksiyon kalıplama yöntemi ile üretilmesi ve karakterizasyonu
Bu çalışmada; IN718, IN625 ve Nimonic 90 ticari isimli üç farklı nikel esaslı süperalaşım tozundan TEK yöntemi ile süperalaşım malzemeler şekillendirilmiştir. Şekillendirilen malzemeler farklı sinterleme ve farklı ısıl işlem çevrimlerine maruz bırakılmışlardır. Hem sinterlenmiş durumdaki hem de ısıl işleme tabi tutulmuş durumdaki numunelerin mikroyapısal ve mekaniksel olarak karakterizasyon işlemlerinin gerçekleştirilerek en uygun üretim ve ısıl işlem parametrelerinin tespit edilmesi amaçlanmıştır.Deneysel çalışmalara toz malzemelerin tane şekillerinin belirlenmesi amacıyla SEM görüntüleri alınarak ve tane boyut dağılımlarının tespiti için boyut dağılımı analizleri yapılarak başlanmıştır. Her üç malzeme tozu parafin mum (PM), polipropilen (PP), brezilya mumu (BM) ve stearik asit (SA) içeren çok bileşenli bir bağlayıcı sistemi ile karıştırılarak üç farklı besleme stoğu hazırlanmıştır. Elde edilen karışımlar granül haline getirilip enjeksiyonla standart çekme çubuğu ve kırma numunesi formunda kalıplanmışlardır. Kalıplanan numunelerin polimerik malzemelerden arındırılması amacıyla uygulanan bağlayıcı giderme işlemi, iki aşamada gerçekleştirilmiştir. İlk aşamada solventle ayrıştırma uygulanmıştır. Bağlayıcı gidermenin ikinci aşaması yüksek saflıktaki argon atmosferi altında gerçekleştirilen ısıl bağlayıcı giderme işlemi olup, şartları çok bileşenli bağlayıcı sistemini oluşturan her bir bileşen için ayrı olarak yapılmış TG analizi (termogravimetrik analiz) ile belirlenmiştir. Bağlayıcı giderme işleminden sonra DSC (diferansiyel taramalı kalorimetri) ve dilatometrik ölçümlerle belirlenen aralıktaki farklı sıcaklık ve sürelerde vakum ortamında sinterlenen numunelerden en yüksek yoğunluğa ulaşılanlar farklı ısıl işlem çevrimlerine tabi tutulmuşlardır.Hem sinterlenmiş durumdaki hem de yaşlandırılmış durumdaki numuneler, yoğunluk ölçümleri ve XRD (X-ışınları difraksiyon analizi) analizlerinden sonra; optik mikroskop, SEM (taramalı elektron mikroskobu), TEM (geçirgen elektron mikroskobu) ve EDS (enerji dağılımı spektrometresi) incelemeleri ile mikroyapısal olarak karakterize edilmişlerdir. Sertlik ölçümü, çekme deneyi, kırılma tokluğu deneyi ve darbe deneyi gibi mekanik testlerle numunelerin sinterlenmiş durumdaki ve ısıl işlem görmüş durumdaki mekanik özellikleri belirlenmiştir. Karakterizasyon işlemlerinde, ürün özelliklerini önemli ölçüde etkileyen sinterleme ve ısıl işlem koşullarının üzerinde detaylı olarak durulmuş, üretim parametrelerinin ürün özelliklerine olan etkileri belirlenmiştir. Her üç malzeme için de sinterleme sıcaklığı ve süresinin artmasına paralel olarak bağıl yoğunluk ve sertlik değerlerinin arttığı görülmüştür. Uygulanan ısıl işlemlerin malzemelerin mikroyapı ve mekanik özelliklerini önemli ölçüde etkilediği; ısıl işlemler sonucu oluşan intermetalik çökeltilerin ve karbür çökeltilerinin her üç malzemede de sertlik ve mukavemet değerlerini arttırdığı, kırılma tokluğu ve darbe tokluğu değerlerini düşürdüğü tespit edilmiştir.
Otomotiv sektörü için polimer köpük malzeme üretimi ve karakterizasyonu
Bu çalışmada, Polipropilen (PP) polimeri, %20talk katkılı PP (PP-T) ve %20talk/EPDM (PP-T-EPDM) katkılı PP kompozit numuneleri 60, 80 ve 100 bar enjeksiyon basıncı, 60, 80 ve 100 mm/s enjeksiyon hızı, 20, 60 ve 100 bar ütüleme basıncı ve 160, 170 ve 180oC ergiyik sıcaklığı gibi farklı enjeksiyon parametreleri kullanılarak üretilmişlerdir. Proses şartlarına göre üretilen numunelerin mekanik özellikleri tespit edilerek, hafiflik ve mukavemet özellikleri dikkate alınarak optimum şartlar belirlenmiştir. Bu optimum şartlar kullanılarak, polimer ve kompozit malzemelere ağırlıkça %1 ve %2 oranında kimyasal köpük ajanı ilave edilmiş ve gözenekli yapıda hafif malzemeler üretilmiştir. Bu üretilen polimer köpük numunelerin, hücre çapı, hücre sayısı, hücreler arası mesafe, kabuk tabakası kalınlığı ve hücre yoğunluğu gibi hücre morfolojisi karakterizasyonu, çekme ve darbe mukavemeti gibi mekanik özellikleri incelenmiştir. Buna ilaveten termal özelliklerin belirlenmesi için DSC ve TGA analizleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca nanokil katkıların da polimer ve köpük malzemeler üzerine etkileri araştırılmıştır. Bunun için onyum iyonu ile modifiye edilmiş nano-kil katkılı PP ve PP+EPDM esaslı polimer nanokompozit ve köpük malzemeler üretilmiştir. Nanokil karakterizasyonu için ise X ışınları difraktometresi (XRD) kullanılmıştır.Çalışmalar sonucunda, enjeksiyon basıncı, enjeksiyon hızı, ütüleme basıncı, ergiyik sıcaklığı gibi proses şartları ve köpük ajanı miktarı, üretilen polimer köpüklerin hücre morfolojisini ve mekanik özellikleri önemli oranlarda etkilemişlerdir. Genel olarak, kapalı hücreli gözenek yapısına sahip köpük numuneler üretilmiştir. Hücre morfolojisini etkileyen en önemli parametrelerin enjeksiyon basıncı, ergiyik sıcaklığı ve köpük ajanı miktarı olduğu tespit edilmiştir. Köpük ajanı miktarının artması ile hücre yoğunluğunun arttığı, köpük yoğunluğu ve mekanik özelliklerin ise azaldığı tespit edilmiştir. Talk mineralinin, çekirdekleyici ajan gibi davranarak hem mekanik özelliklerin hem de hücre morfolojisinin şekillenmesinde önemli rol oynadığı belirlenmiştir. Genel olarak, köpüklendirilmemiş PP ile karşılaştırıldığında, PP köpük numunelerinde %9-19 arası yoğunlukta azalma elde edilirken, PP-T numunesinde %10-27, PP-T-EPDM numunelerinde ise %10-24 arasında elde edilmiştir. Mekanik özelliklerdeki azalma oranı ise ortalama %20 olarak tespit edilmiştir. Talk mineraline alternatif olarak kullanılan nano-kil katkı ise mekanik özelliklerin artmasında etkili olmuştur. Nanokil oranının artması ile çekme ve elastiklik modülünün arttığı, darbe ve % uzama değerlerinin azaldığı tespit edilmiştir. Ayrıca, PP-g-MA uyumlaştırıcı kullanımı da nano-kil katkılı kompozitin çekme, % uzama ve darbe mukavemet değerlerinin artmasına sebep olduğu tespit edilmiştir.
Alümina-SiC partikül destekli T/M Al-matriksli kompozitlerin üretilmesi ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Anahtar kelimeler: Kompozit, Metal Matriks, Mekanik özellik, Toz metalurjisiBilim ve teknoloji alanındaki gelişmeler sonucunda kompozit malzemelerin önemi gittikçe artmaktadır. Artık tek yönlü malzemeler teknolojinin ihtiyacını karşılamamaktadır. Bu nedenle bir çok araştırmacı kompozitlerin üretim yöntemleri ve özelliklerinin geliştirilmesi konusunda yoğun çabalar sarfetmektedirler. Metal matriks kompozitler, yüksek akma mukavemeti, yüksek elastiklik modülü, yüksek basma gerilmesi, yüksek aşınma direnci, düşük termal genleşme katsayısı ve yüksek sıcaklık mukavemeti gibi özelliklere sahip olduklarından oldukça önemlidir.Bu çalışmada, Metal matriks kompozit malzeme üretimi için, matriks malzemesi olarak Alüminyum (%99,9 saflık da) ve takviye malzemesi olarak da toz halinde Alümina (Al203) kullanılmıştır. Toz halindeki alüminyum ve alümina malzemeleri çeşitli kompozisyonlarda karıştırılarak toz metalürjisi tekniği ile kompozit olarak üretilmiş ve mekanik özellikleri incelenmiştir.
Ostenitik paslanmaz çeliklerin robot kaynağı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Anahtar Kelimeler: Paslanmaz Çelikler, TIG, Koruyucu Gaz, Mekanik Özellikler, Mikroyapı, Robot kaynagı Bu çalısmanın amacı, paslanmaz çeliklerin tek eksen robot Tungsten inert gas (TIG) kaynak yöntemi ile birlestirilmesi esnasında degistirilen kaynak parametrelerinin kaynak damla geometrisine, mekanik ve mikroyapı özelliklerine etkisini arastırmaktır. Çalısmada, AISI 304 tipi ostenitik paslanmaz çelik malzemeler Robot TIG kaynak yöntemi ile küt alın kaynak dizaynında ve yatay pozisyonda birlestirilmistir. Birlestirme islemlerinde degisik kaynak hızı, amber, koruyucu gaz, telli ve telsiz, dogru ve darbeli akım kullanılmıstır. Birlestirilen parçaların çekme, egme ve mikrosertlik mekanik deneyleri uygulanmıstır. Bu çalısmalara paralel olarak optik mikroskopta degisik büyütmelerde mikroyapı incelenmis ve fotografları çekilmistir. Yapılan çalısmalarda kaynak yüzey sekilleri incelenmis ve gıda endüstrisine en uygun kaynak parametreleri belirlenmistir. Degistirilen kaynak parametrelerinin mekanik özellikleri etkiledigi gösterilmistir.
NbN/NbCN kaplanmış çeliklerin yüzey özelliklerinin incelenmesi
Anahtar Kelimeler: Termo kimyasal kaplama, NbN, NbCN, aşınma, mekanik özellikler, yapısal özellikler Bu çalışmada, AISI 1010, AISI 4140, AISI D2 ve AISI M2 çeliklerinin yüzeylerine Niobyum Nitrür kaplama işlemi uygulanmıştır. Çelikler; öncelikle niobyum nitrür kaplamalar için, gaz nitrasyonu işlemiyle azotça zengin yüzey tabakası oluşturma işlemine ( 530-570° C de 1 saat ) tabi tutulmuştur. Bu işlemleri takiben, termo-reaktif difüzyon kaplama tekniği ile ferro-niobyum, amonyum klorür, alümina ve naftalinden oluşan bir katı ortamda, yüksek sıcaklıklarda ( 900-1100°C ) niobyumlama işlemine tabi tutularak çelik malzemenin yüzeyinde NbN, ve NbCN esaslı kaplama tabakalarının oluşturulması esas alınmıştır. Niobyumlama 900°C, 1000°C ve 1100°C sıcaklıklarda 1, 2, 3 ve 4 saat sürelerde gerçekleştirilmiştir. Kaplanan numunelerin yapısal karakterzasyonları ve faz analizleri optik mikroskop, taramalı elektron mikroskobu (SEM), SEM-EDS ve X- ışınları paternleri kullanılarak tespit edilmiştir. Mekanik özellikleri belirlemek amacıyla sertlik ölçümleri ve aşınma deneyleri gerçekleştirilmiştir. Aşınma testleri esnasında alümina ve AISI M2 bilyeler kullanılmışlardır. Aşınma deneyleri 2,5N, 5N ve 10N yüklerde 320 metre mesafede 0.1 m/s, hızda gerçekleştirilmiştir. Böylece bir kaplama şartında malzemenin aşınma davranışı incelenmiştir.Ayrıca diskler ve bilyelerde meydana gelen aşınma izleri optik mikroskop ve taramalı elektron mikrobu (SEM) kullanılarak incelenmişlerdir. Sertlik ölçümleri Vickers indentasyon tekniği ile 10g yük altında gerçekleştirilmiştir.
Metal yapıştırma bağlantı performansının bilgisayar destekli modelleme ile incelenmesi
Anahtar kelimeler: Kaynak, Yapıştırma, sonlu elemanlar yöntemi, modelleme, gerilme Bu tez çalışmasında galvanizli kromatlanmış mikro alaşımlı çelik sac çiftleri kullanılarak önce laboratuar şartlarında yapıştırılmış ve çekme deneyi yapılmıştır. Daha sonra aynı şartlar sağlanıp ve aynı malzemeler kullanılarak bilgisayarda modellenmiştir. Çalışmada ilk olarak mikro alaşımlı çelik çiftleri hazırlanarak terostat 9120 ve terostat 9220 yapıştırıcıları ile bindirme uzunlukları 15mm, 20mm, 30mm ve 40mm kullanılarak yapıştırılmıştır. Çalışmada katı modelin oluşturulması, malzeme özelliklerinin ve eleman tipinin belirlenerek sonlu eleman ağ yapısının oluşturulması, sınır şartları ve yüklerin girilmesi izlenerek modelleme yapılmıştır. Örnekleme değeri olarak yük değeri 3000 N programa girilmiştir. Yapılan analizler sonucunda söz konusu yük için eşdeğer gerilme, genleme, ve deformasyon sonuçları elde edilmiştir.
Fe-Al intermetalik malzemenin basınç destekli hacim yanma sentezi ile üretimi ve özelliklerinin iyileştirilmesi
Anahtar kelimeler: ?ntermetalik Malzemeler, Demir Alüminid, FeAl, FeA-B, Yanma Sentezi, Sertlik Fe-Al sisteminde FeAl ve Fe3Al gibi intermetalik bilesikler yüksek ergime noktası, yüksek mukavemet, demir esaslı malzemelere göre düsük yoğunluk, nispeten düsük malzeme maliyeti, mükemmel oksidasyon direnci, yüksek sertlik ve ticari metalik malzemelerden farklı olarak yüksek elektriksel direnç gibi özellikleri ile yüksek sıcaklıkta kullanılabilecek yapısal malzemeler olarak umut vaat etmektedir. Yanma sentezi, inorganik bilesikleri ve çesitli özel uygulama malzemelerini elde etmek için maddenin kimyasal enerji reaksiyonlarından maksimum faydalanma prensibine dayanan bir tekniktir. Bu sentezleme yaklasımı, sağladığı boyutsal hassasiyet sayesinde intermetalik, seramik, kompozit ve fonksiyonel kademeli malzemelerin üretimine imkan tanımaktadır. Bu çalısmada, Fe-Al toz karısımı 1050°C'de, 150 MPa basınç altında, 60 dak. tutularak FeAl intermetalik malzeme basınç destekli hacim yanma sentezi yöntemiyle üretilmistir. Alasım elementi olarak ağırlıkça %1, 4, 7 ve 10 oranında bor ilave edilmis olup, bor kaynağı olarak yurt içi piyasadan kolaylıkla temin edilen ve oldukça ucuz olan ferro bor kullanılmıstır. Farklı oranlardaki bor içeriğinin FeAl malzeme üzerindeki etkisi arastırılmıstır. Yanma sentezi, kullanılan toz bilesiminin açığa çıkardığı ekzotermik ısıdan faydalanarak malzeme üretimi prensibine dayandığı için FeAl üretiminde kullanılan toz bilesiminin DSC analizleri ile ekzotermik sıcaklıkları belirlenmistir. Metalografik incelemelerde, belirlenen üretim sartlarında %99.45 nispi yoğunluğa sahip, porozite içeriği oldukça düsük ve faz dönüsümü tamamlanmıs tek fazlı FeAl intermetalik malzeme üretilmistir. Üretilen FeAl intermetalik bilesiğin SEM incelemelerinde tek fazlı homojen bir yapının olduğu, FeAl'a ilave edilen ferro-bor ile çok fazlı yapı olustuğu tespit edilmistir. XRD paternlerinde FeAl'e ilave edilen ağırlıkça %4 ve 7 oranında borun Fe2B, %10 oranında borun ise Fe2B ve AlFe2B2 fazını olusturduğu görülmüstür. FeAl intermetalik malzemenin sertlik değeri 607.8 HV0.05 olarak ölçülmüstür. Bor oranının artısıyla birlikte sertlikte artıs meydana gelmis ve ağ.%10B içeren malzemenin sertliği 1437.7 HV0.05 olarak tespit edilmistir.
Y-SiAlON seramik üretimi ve karakterizasyonu
Anahtar kelimeler : Si3N4, Y2O3, MSiAlON, YSiAlON, sinterleme Genis bir kullanım alana sahip olan SiAlON seramikler günümüzde en önemli mühendislik malzemesidir. Bu seramik çesitli yöntemlerle ve farklı faz yapılarında üretilebilmektedir. Bu çalısmada iki farklı katyon değerlerinde YSiAlON baslangıç karısımı hazırlanarak tek yönlü presleme ve sonrasında cip islemi ile üretilen ham seramik kompaktlar 1700 ve 1750 °C lerde basınçsız azot ortamında sinterlenmislerdir. Üretilen sinterlenmis parçaların sertlik, yoğunluk faz ve mikroyapı özellikleri incelenmistir. Yapılan çalısma ile; Baslangıç kompozisyonu 100 MPa altında preslenerek ön sekillendirilmesi yapılan numunelerden sinterleme islemi sonucu üretilen YSiAlON seramik malzemelerinin XRD analizlerinde baskın fazın ?-YSiAlON olup sinterlenen numunelerin sertlik değerleri sinterleme sıcaklığı ve süresine bağlı olup aralarında bir ters iliski bulunmaktadır. 1700 °C'de kısa sinterleme sürelerinde daha sert kompaktlar elde edilmistir. Ancak 1750 °C ve 120 dakikada sinterlenen numunelerin sertlik değerlerinde azalma gözlenmistir. Bu durumda yüksek sıcaklıkta ve uzun sinterleme sürelerinde ortamdan azot ve oksijen kaybına bağlı olarak olusan mikrogözeneklere dayandırılmaktadır. Olusan mikrogözenekler numunelerin sertliğinde azalmaya neden olduğu düsünülmektedir. Diğer taraftan alümina oranı yüksek numunelerde sertlik değerlerinin yüksek olması ise alüminaya bağlı olarak olusan sıvı faz ile açıklanabilmektedir. Sinterlenmis numunelerin SEM mikroyapıları numunelerde bulunan gözenek ve tane büyümesi sinterleme sıcaklığına ve süresine bağlı olarak farklılıklar gösterdiği ispatlanmakatadır. Uzun süreli sinterleme sürelerinde gözenek olusumunun arttığı düsünülmektedir.
Yapısal uygulamalar için alüminyum esaslı malzemelerin toz metalurjisi kullanılarak geliştirilmesi
Anahtar kelimeler: Alüminyum, toz metalurjisi, alaşım, sinterleme, metal tozları Bu çalışmanın amacı, toz formunda element olarak karıştırılarak hazırlanan Al5Cu, Al5Cu0.5Mg, Al15Si5Cu2.5Mg ve Al15Si5Cu2.5MgTi toz metalurjisi (T/M) alaşımlarının sinterlenebilme, mikroyapı ve mekaniksel özelliklerinin araştırılarak otomobil endüstrisinde araçların dış kaporta bölümlerinde kullanılabilir malzemelerin geliştirilmesidir. Yüksek safiyette alüminyum (Al) ve bakır (Cu) gibi yerli metal tozu üreticilerinden temin edilen alaşım ana elementleri bir dizi T/M hazırlık süreçlerini takiben dikdörtgen şekilli 33.5 x 13.5 x 3 mm3 boyutlarında tek yönlü kalıp içerisinde preslenerek farklı sıcaklık ve sürelerde azot atmosferi altında sinterlenmiştir. Sinterlenmiş numunelerin mekaniksel davranışları ile kimyasal kompozisyon, mikroyapı ve sinterleme yöntemi arasındaki ilişkiler incelenerek optimum dayanım için gerekli değerler ortaya konmuştur. Dayanımın belirlenmesinde 3 nokta eğme testindeki akma dayanımı verileri ve sertlik değerleri esas alınmıştır. Bu çalışma ile mikro-alaşımlama tekniği kullanılarak herhangi bir sinter ve yağlayıcı katkısı kullanmaksızın saf Al tozlarından preslenmesi ve sinterlenmesi ile elde edilen yapıların mukavemet değerlerinin yaklaşık 5 kat ve sertlik değerlerinin ise 2 kat oranında arttırılabileceği görülmüştür. Saf Al tozlarından elde edilen numunelerin sinterleme sonrası mukavemet değerleri 84 MPa`dan ağırlıkça %5 Cu ilaveli Al5Cu alaşımı için 294 MPa değerine yükselmiştir. Mikro-alaşımlama ile Al5Cu içerisine ağırlıkça % 0,5 Mg tozlarının ilave edilmesi ile elde edilen yeni Al5Cu0.5Mg alaşımı için ise bu değer 466 MPa`a yükselmiştir. Al5Cu0.5Mg için üç nokta eğme testi sonrası numunelerin kırılmaması bu alaşımın plastik deformasyon kabiliyetlerinin de yüksek olduğu görülmüştür. Yapılan çalışma ile Al esaslı T/M alaşımları kolay ve seri imalata uygun yöntemlerle yüksek mukavemet ve sertlik değerlerinde elde edilebileceği gösterilmiştir. Bu alaşımların yapısal malzeme olarak özellikle otomotiv sektöründe kullanılabileceği düşünülmektedir.
Kuartz mineralinden karbotermal indirgeme ve nitrürleme yöntemi ile Si3N4 üretimi ve sinterlenemesi
Anahtar kelimeler: Kuartz, Silisyum nitrür, Toz metalurjisi, Karbotermal ndirgeme, Nitrürleme, Sinterleme Silisyum nitrür (Si3N4), yüksek mukavemet, sertlik, asınma direnci, yorulma ömrü, 1800°C 'ye kadar gösterdigi kararlılık, düsük ısıl genlesme katsayısından dolayı mükemmel ısıl sok direnci gibi üstün özellikleri olan bir bilesiktir. Son 30 yıl içinde bu malzeme üzerine yapılan çalısmalar artan bir hızla yogunlasırken ortaya çıkan en önemli problem toz haldeki Si3N4 malzemeden yüksek yogunlukta parça üretiminin oldukça zor olmasıdır. Oysa söz konusu üstün özellikler önemli ölçüde üretilen parçanın yogunluguna baglıdır. Si3N4 kovalent bag yapısına sahip oldugu için sinterleme esnasında tozların birbirine difüze olmaları oldukça zordur. Bu nedenle Si3N4'den yüksek yogunlukta parça üretimi için sıcak presleme, sıcak izostatik presleme veya Si3N4'e belirli oranlarda MgO, Y2O3, Al2O3 ve CeO gibi metal oksitler katılması gerekmektedir [1]. Bu çalısmada kuartz mineralinden karbotermal indirgeme ve nitrürleme yöntemi kullanılarak silisyum nitrür tozu üretimi için islem degiskenleri optimize edilmis, kuartz tozunun ögütülmesinin karbotermal indirgeme ve nitrürleme islemi sonrasında -silisyum nitrür tozu dönüsümüne etkisi incelenmis, üretilen silisyum nitrür tozlarını belirli katkı elemanları ile belirli oranlarda karıstırarak, bu katkı elemanlarının silisyum nitrür'ün yogunlasmasına etkileri incelenmistir.
Seramik - metal birleştirmeler ve performanslarının incelenmesi
Bu çalışmada, yüksek oranda aşınma ve deformasyona neden olan gerilmelere maruz metalik malzemelerin, yüksek aşınma dayanımı ve/veya deformasyon direncine sahip seramiklerle makro düzeyde kaplanması suretiyle kullanım ömürlerinin arttırılması amaçlanmıştır. Bu kapsamda, ön testlerde metal olarak orta karbonlu çelik ve ileri teknoloji seramiğini simüle edecek şekilde kolay temin edilebilen yapı mozaiği (betebe) kullanılmıştır. Yapıştırma optimizasyonu yapıldıktan sonra ise teknoloji seramiklerinden silisyum nitrür (Si3N4) altıgen şekilli olarak tasarlanarak üretilmiş ve metal üst yüzeyine soğuk birleştirme teknikleri kullanılarak yüksek tutunma kabiliyetine sahip olacak şekilde montaj edilmiştir. Kovalent yapısı ile yüksek mukavemet sağlayan Si3N4`ün düşük sıcaklıklarda ötektik oluşturan Al2O3, SiO2 ve MgO oksit sinter katkısı ile karıştırılmış ve tek yönlü olarak preslendikten sonra sıvı faz sinterlemesi yapılmıştır. Seramiklerin metal üst yüzeyine birleştirme işlemi olarak oda sıcaklığında değişik bağlayıcıların kullanıldığı yapıştırma teknikleri uygulanmıştır. Çeşitli parametrelerin yapışma mukavemetine etkileri incelenmiştir. Bu amaca yönelik olarak bağlantıların mukavemetleri hazırlanan bir düzenekle bilgisayar kontrollü Dartec çekme cihazı ile üç nokta eğme testleri yapılarak ölçülmüştür. En iyi yapışma dayanımı gösteren numuneler 150 grid`lik SiC zımpara kâğıdı ile parlatma işlemi yapılmış yüzeylerde Pattex Rapid Universal sıvı yapıştırıcı kullanılarak ve dikey yüzey morfolojisinde oda sıcaklığında gerçekleşen bağlantılarda elde edilmiştir. Bu değerden farklı yüzey pürüzlülüğü değerleri daha zayıf bağlantı dayanımı göstermiştir.
Toz metalurjisi ile üretilen alaşımlı çeliklerin mikroyapı ve mekanik özellikleri
Anahtar Kelimeler: Toz metalurjisi, alaşımlı çelik, mikroyapı, aşınma, kırılma tokluğu Bu çalışmada, iki farklı nikel oranına sahip Fe-Ni-Cu-Mo-C distaloy toz içerisine farklı oranlarda ferro molibden, bakır, grafit ve ferro bor tozları ilave edilmiş ve toz metalurjisi (T/M) yöntemi ile toplamda 12 farklı kompozisyona sahip alaşımlı T/M çelik malzeme üretilmiştir. Sinterleme 1120°C'de ve parçalanmış amonyak atmosferinde, 30 dakikada gerçekleştirilmiştir. İlave tozların, üretilen alaşımlı çelik malzemelerin mikroyapı, aşınma direnci, sertlik, kırılma tokluğu ve eğilme dayanımı gibi mekanik özelliklerine etkileri araştırılmıştır. Mikroyapı çalışmaları, XRD, optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile yapılmıştır. Mekanik deneylerde elde edilen kırılma ve aşınma yüzeyleri SEM ile incelenmiştir. Mikroyapı çalışmalarında noktasal ve bölgesel enerji dağılımı spektrometre (EDS) element analizleri yapılmıştır. Bor, demir esaslı toz malzemelerin sıvı faz sinterlemesi mekanizmasına katkıda bulunarak yoğunluk artışına katkı sağlayan element olarak değerlendirilmekte olup, sinterleme sıcaklığının düşüklüğü nedeni ile yeterli sıvı faz oluşturamamasından dolayı, bor içeren T/M malzemelerde düşük sertlik değerleri ve düşük aşınma direnci değerleri elde edilmiştir. Başlangıç tozu içerisine ilave edilen alaşım elementlerinin mikroyapı ve mekanik özellikleri etkilediği gözlenmiştir. Özellikle grafit ve bakır ilavesi sertliği ve aşınma direncini arttırmakta; fakat karbon artışı ile kırılma tokluğu değerlerinde düşüş gözlenmektedir.
Nikel ve monel malzemelerin kaynağı
Nikel ve nikel bakır alaşımı olan monel malzemeler endüstrinin bazı alanlarında kullanılan önemli malzemelerdir. Bu çalışmada, saf nikel plakalar elektrik ark ve tungsten inert gas (TIG) kaynak yöntemi kullanılarak birleştirilmiştir. Ayrıca, monel malzemeler TIG kaynak yöntemi ile birleştirilmiştir. Birleştirmeler, küt alın kaynak dizaynında ve yatay pozisyonda gerçekleştirilmiştir. Nikel plakaların elektrik ark kaynak yöntemi ile birleştirilmesinde nikel döküm elektrotu ile TIG kaynak yöntemi ile yapılan birleştirmede örtüsü kırılarak soyulmuş nikel döküm elektrotu ve ER NiCu7 monel ilave metal kullanılmıştır. Monel parçaların birleştirilmesinde ise sadece ER NiCu7 monel ilave metali kullanılmıştır. Birleştirme esnasında koruyucu gaz olarak argon ve argon+%5H2 kullanılmıştır. Yapılan bu çalışmada ilave metal ve koruyucu gaz kompozisyonları, kaynak hızı gibi parametrelerin kaynaklı birleştirmelerin çekme dayanımı, % uzama, sertlik ve darbe enerji değerleri gibi mekanik özelliklerine etkisini araştırılmıştır. Birleştirilen parçaların çekme, mikrosertlik ile monel parçalara çentik darbe gibi mekanik deneyler uygulanmıştır. Bu çalışmalara paralel olarak optik mikroskopta aydınlık alan ve karanlık alan, tarama elektron mikroskobu (SEM) da hem mikroyapı ve kırılma yüzey morfolojileri hem de noktasal ve çizgisel enerji dağılımı spektrometre (EDS) element analizleri yürütülmüştür. Yapılan deneysel çalışmalardan elde edilen sonuçlara göre, saf nikel malzemenin birleştirme esnasında kullanılan kaynak yöntemi, ilave metal ve koruyucu gaz kompozisyonunun gibi kaynak parametreleri birleştirilen parçaların hem mikroyapı hem de çekme dayanımı, ulaşılan maksimum eğme yükü ve mikrosertlik değerlerini etkilediği görülmüştür. Monel malzemelerin birleştirilmesinde kullanılan gaz komposizyonu ve paso sayısının mekanik özellikleri az da olsa etkilemektedir.Anahtar Kelimeler: Nikel, Monel, TIG, Kaynak, Mekanik Özellikler, Mikroyapı
DH 36 gemi sacının farklı kaynak yöntemleri ile mekanik özelliklerinin incelenmesi
Bu çalışmada tersanelerde kullanılan farklı kaynak yöntemlerinin bir malzeme üzerinde uygulanmasında mekaniksel ve mikroyapısal özellikleri incelenmiştir. Farklı kaynak yöntemlerinin kendi değişen parametreleri değiştirilerek en uygun parametrenin bulunmasına çalışılmıştır. Ayrıca kullanılan farklı kaynak yöntemlerinin birbirine göre avantajları ve dezavantajları detaylı olarak incelenmiştir. Çalışmada farklı kaynak yöntemleri olarak elektrik ark kaynağı, gazaltı kaynağı ve tozaltı kaynağı kullanılmıştır.Test parçalarına çekme deneyi, eğme deneyi, çentik deneyi, sertlik ölçümleri yapılmış ve mikro yapıları incelenmiştir. Deneyler sonucunda test parçalarının mekanik özelliklerine farklı kaynak yöntemlerinin etkileri görülmüştür. Çekme deneyinde kopmaların ısı tesiri altında kalan bölgelerde olmadığı ana malzemede kopmaların gerçekleştiği görülmüştür. Süneklikten gevrekliğe geçiş sıcaklığı 0oC ile 20oC olarak bulunmuştur.
Yüksek frekans kaynağı ile birleştirilen çelik profillerin mekanik özelliklerinin incelenmesi
Bu çalışmada, yüksek frekans indüksiyon kaynak yöntemiyle kare kutu profiller üretilmiştir. Kare kutu profillerin üretimi esnasında kaynak akımı, kaynak gerilimi, kaynak hızı, empeder konumu, empeder çapı, indüksiyon bobin konumu, indüksiyon bobin çapı, kaynak role konumu ve kaynak role baskısı etkenleri değiştirilerek bu parametrelerin kaynak kalitesini nasıl etkilediği ve mekanik özellikleri nasıl değiştirdiği ile ilgili deneysel çalışmalar yapılmıştır. Mekanik özelliklerin tespitinde yassıltma (TS 237 EN 10233), köşe genişletme (TS EN 10234) ve çekme deneyi (TS 138 EN 10002-1) teknikleri kullanılmıştır. Farklı kaynak parametreleri kullanılarak birleştirilen profillerin birleştirme bölgelerinin mikroyapı karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir.
Otomotiv sektöründe kullanılan dual faz sacların direnç nokta kaynağında mekanik özelliklerinin incelenmesi
Dual-fazlı çelikler, yüksek mukavemetli çelikler olup hem ferrit hem de martenzit mikroyapısı sağlamaları için ısıl işleme tabii tutulurlar. Şekillendirilebilirlikleri yüksektir, az alaşım içeriğine sahiptirler ve mukavemetleri yüksektir.Bu çalışmada Dual-faz 600 tipi otomobil saçlarından 1 mm ve 1,2 mm gibi farklı kalınlıklarda numuneler alınmış, bunlar elektrik nokta direnç kaynağı yöntemiyle değişik kombinasyonlarda birleştirilmişlerdir. 4, 5, 6, 7 ve 8 kA kaynak akım şiddetinde her bir numune için 5, 10, 15, 20 ve 25 periyot kaynak zamanlarında kaynaklı bağlantılar elde edilmişlerdir. Bu bağlantıların çekme-makaslama ve çekme-sıyırma deneyleri yapılarak mekanik özellikleri ve mikroyapıları incelenmiştir.
Medikal uhmwpe'nin kuru ve sulu ortamlardaki sürtünme ve aşınma davranışı
Yapılan çalışmada UHMWPE pimin paslanmaz çelik ile beraber ve kuru ve sulu ortamlarındaki sürtünme ve aşınma özelliklerini pim-on-diskte deneysel olarak incelenmiştir.Tezde öncelikle biyomalzemeler ve UHMWPE hakkında bilgi verilmiştir. Sonra polimerlerin aşınma ve sürtünme özellikleri açıklanmış, daha sonra ise UHMWPE'nin biyomalzeme olarak çok kullanıldığı eklem replasmanı tedavisindeki rolü ve mekanizması açıklanmıştır. Tezin son bölümlerinde yapılan deneyler ve deney sonuçları aktarılmıştır.Yapılan deneylerde GUR 1020'nin değişik hız ve yüklerdeki sürtünme değerleri bilgisayar ortamına aktarılarak otomatik olarak ölçülmüştür. Deney başlangıcında ve bitiminde pimlerin ağırlıkları ölçülerek aşınma miktarları ve sıcaklıkları elde edilmiştir. Sıvı ortamlar; saf su, saf su+ yumurta albümini, Hank'ın dengeli tuz çözeltisi (HBSS) ve bu çözeltiye eklenen hiyalüronik asittir (HBSS+HA). Deney odası ortamının sıcaklığı ve ortam nemi deney süresince takip edilmiştir. Deney sıvılarının sürtünme ve aşınma mekanizması üzerindeki etkileri incelenmiştir. Yapılan deneyler sonucunda HBSS+HA'lı sıvı ortamda sürtünme ve aşınma değerlerinin diğer ortamlardakinden daha iyi olduğu görülmüştür. En yüksek sürtünme ve aşınma değerlerinin kuru ortamda olduğu belirlenmiştir.Aşınmaya direnci iyi olduğu bilinen UHMWPE'nin bu özelliği çalışmalarımızda ortaya çıkmıştır. Aşınma çok düşük değerlerde çıkmıştır. En yüksek aşınmaya sahip ortam kuru ortamdır. En düşük aşınma oranı ise HBSS+HA ortamındadır. Ancak sıvı ortamdaki değerler birbirine çok yakındır. Teste tabi tutulan deneylerde sürtünme ve aşınma için en etkili unsurun kayma hızı ve sıvının etkisi olduğu görülmüştür. Kayma hızının artmasıyla sürtünme katsayısı artmıştır. Aynı kayma hızındaki deneylerde yükün artmasıyla sürtünme katsayısı düşmüştür.
Yanma sentezi ile zirkondan nitrür ve karbür tozu üretiminin araştırılması
Zirkon, zirkonyum bileşiklerinin üretiminde kullanılan bir mineraldir. Yüksek sıcaklıkta aşındırıcı malzeme olarak zirkon geniş bir kullanım alanına sahiptir. Zirkonyum bileşikleri karbür ve nitrür gibi direk olarak zirkon mineralinin prosesi sonucu elde edilir. Fakat proses basamakları karmaşık ve pahalı bir yöntemdir. Her iki üründe yüksek sıcaklık prosesi olan SHS yöntemi ile üretilmektedir.Bu çalışmanın orijinalliği, SHS prosesinin zirkondan nitrür ve karbür bileşiklerinin üretimini oluşturmaktadır. Bir önceki çalışmalar silisyum-zirkonyum karbür oluşumu için gerekli enerjinin alüminotermik reaksiyon sonucu ortaya çıkan ekzotermik reaksiyondan karşılanacağını göstermiştir. Böylece ortama karbon ilavesi ile karbür oluşumu gerçekleşmektedir.Bu çalışmada zirkonun SHS ve alüminotermik prosesin karbon ve azot ortamında sonuçları sunulmuştur. SHS prosesi 400 A ve 380 V' ta yapılmıştır. Alüminotermik proses ise SHS ile elde edilen ürünlere 1300 °C 3 saat alınarak gerçekleştirilmiştir. Zirkonun indirgeme mekanizması ve mikro yapısı araştırılmıştır.Anahtar kelimeler: Zirkon, karbürler, nitrürler, SHS prosesi, Alüminyum prosesi
Termo-reaktif difüzyon (TRD) tekniği ile AISI 1010 ve AISI M2 çeliklerinin Titanyum Nitrit(TİN) kaplanması
ÖZET Anahtar Kelimeler: Aşınma, Korozyon, Titanyum nitrür kaplama, Termo-reaktif difîi2yon kaplama, Kimyasal buhar biriktirme, Fiziksel buhar biriktirme. Makine parçalarının ömürleri ve takımların kullanım süreleri aşınma ve korozyon nedenleri ile sınırlıdır. Bu nedenle aşınma ve korozyonun önlenebilmesi, her geçen gün ekonomik anlamda daha büyük önem kazanmaktadır. Bu sorunları ortadan kaldırmak ve takım ömürlerini uzatmak için yeni nesil takım çelikleri üretilmektedir. Takımlarda kullanılan malzemeleri daha pahalı olan yenileri ile değiştirmek yerine, yalnızca yüzeylerinin aşınma, korozyon vb. özelliklerini geliştirmek ise soruna ekonomik ve pratik bir yaklaşımdır. Bu sebeple sert seramik film kaplamalar son yıllarda büyük bir gelişim göstermiştir. Sert seramik film kaplamalar değişik yöntemler kullanılarak yapılabilmektedir. Bu yöntemlerin en önemlileri kimyasal buhar biriktirme (CVD) ve fiziksel buhar biriktirme (PVD) yöntemleridir. Bu yöntemlerde tesis kurma ve çalıştırma ileri teknoloji gerektirmekte olduğunda oldukça pahalı sistemlerdir. Bu nedenle daha ekonomik fakat aynı sonuçların sağlandığı yöntemler arayışı sonrasında termoreaktif difüzyon (TRD) yöntemi geHştirihniştir. Bu yöntemle yüksek teknolojiye gerek duyulmadan aynı özellikteki kaplamaları gerçekleştirmek mümkün olmuştur. Bu çalışmada ise TRD yöntemi kullamlarak titanyum nitrür kaplanmaya çalışılmış ve kaplama sonrasında yapılan mekanik ve metalografik deneyler sonuncunda kaplamanın özellikleri incelenmiştir. Bu çalışmanın amacı; AISI 1010 ve AISI M2 çeliklerinin yüzeyinde titanyum nitrür tabakası oluşturarak özelliklerini incelemektir. Çalışma iki aşamalı olup; birinci aşamada, metalografik olarak hazırlanan malzemeler 500-550 °C sıcaklık aralıklarında nitrürleme işlemine tabi tutulmuşlardır. İkinci aşamada ise, nitrürlenmiş yüzeyler 900, 1000 ve 1100 C sıcaklıklarda 1, 2, 3 ve 4 saatlik sürelerde ferro titanyum, dümina, amonyum klorür ve naftalinden oluşan katı ortamda termoreaktif difüzyon yöntemiyle titanyumlama işlemine tabi tutulmuşlardır. Nitrürleme ve titanyumlama işlemleri sonrasında oluşan titanyum nitrür tabakalarının yüzey morfolojileri ve faz analizleri, optik, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve x-ışınları difraksiyon analizi yardımıyla yapılmıştır. Aynı şekilde kaplama tabakalarının sertlikleri Vickers indentasyon tekniği ile belirlenmiştir. Sonuç olarak; çeliklerin yüzeylerine titanyum nitrür kaplama işlemi gerçekleştirilerek kaplama elde edilmiştir. XXVI
Bilgisayar destekli öğretim tekniklerinin metal işleri meslek resmi dersine uygulanması
ÖZET Anahtar Kelimeler: Meslek resmi, Öğretim materyali, Animasyon, Bilgisayar destekli eğitim (BDE) Ders esnasında öğrencilerin öğrenme motivasyonlarının ve dersin öğretilmesinde başarının artırılması için konuların işlenişinde bilgisayarın kullanılması bilgi çağı olarak adlandırılan günümüzde vazgeçilmez bir öğretim metodudur. Modern eğitim sisteminde Bilgisayar Destekli Eğitim (BDE), sağladığı faydalar ile eğitimcileri daha iyi motive etmiş ve derslerin verilmesinde bilgisayarı kullanmaya yöneltmiştir. Bununla birlikte, derslerin BDE ile verilebilmesi için uygun ders materyalleri gereklidir. Materyal geliştirilmesi, profesyonel bir ekiple yapılabilir ve iyi bir materyalin hazırlanması için uzun süreler gerekir. Bu çalışmada, Teknik Eğitim Fakültelerinin Metal îşieri Bölümlerinde verilen Meslek Resmi derslerinin, daha verimli bir şekilde verilebilmesi için çizim ve animasyon programlan kullanılarak animasyon içerikli öğretim materyali geliştirilmeye çalışıldı. Hazırlanan materyal, Meslek Resmi dersinde deneme amaçlı olarak kullanıldığında öğrencilerin derse olan ilgilerinin arttığı, konuların daha çabuk ve zevkli bir şekilde öğretilebildiği gözlenmiştir. Aynı zamanda, dersi almakta olan öğrenciler, ders materyallerinin öğretimi kolaylaştırdığım belirtmişlerdir. Materyalin dersin öğrenilmesinde büyük fayda sağladığı ve yapılacak bir takım teknik geliştirmelerle daha iyi sonuçlar alınabileceği görülmektedir.
Astar kaplama uygulamalarının S235 JR malzemelerin kaynak kabiliyeti üzerine etkilerinin araştırılması
Bu çalışmada farklı kalınlıklarda kaplamalı (imalat ön astarı) ve kaplamasız S235JR yapı çeliğin robotik MAG ve tozaltı kaynak yöntemleri ayrı ayrı olarak uygulanmış ve bu uygulamaların malzemelerin mekanik ve mikroyapı özellikleri üzerine etkileri araştırılmıştır. Deney çalışmaları esnasında birinci grup malzemeler olduğu gibi, ikinci grup malzemeler Sa 2 ½ derecesinde kumlanmış, diğer gruptaki malzemelerede 25 µm, 50 µm ve 75 µm kaplama uygulanmıştır. Yüzey durumları ve kaplama kalınlığı değişken parametreler olarak seçilmiştir. Radyografi filmleri incelemeleri sonrası yüzey durumlarının kaynak bağlantısı üzerinde etkili olduğu görülmüştür. Araştırma sonunda değişen kaplama kalınlıklarının kaynakta hatalara sebep olduğu görülmüştür. Kaplama kalınlıklarının, mekanik özellikler üzerinde kısmen etkili olduğu ve numunelerin tümünde sertlik değerleri en yüksek kaynak bölgesinde meydana geldiği tespit edilmiştir. Çekme ve eğme sonuçlarında, sadece 75 µm kaplama uygulanmış, robotik MAG ve tozaltı kaynak yöntemi ile kaynatılmış malzeme gruplarının bazılarında da uygun olmayan sonuçlara rastlanmıştır. Çentik testinde ise sadece 75 µm kaplama uygulanmış, tozaltı kaynak yöntemi ile kaynatılmış malzeme gruplarında uygun olmayan benzer sonuçlarla karşılaşılmıştır. Yapılan kopma yüzeyi, SEM ve EDS çalışmalarıyla sonuçlar desteklenmiştir.
Bir atritörün tasarımı ve imalatı
Son yıllarda gelişmiş toz metalürji yöntemlerine olan ilgi oldukça artmaktadır. Bu ilgi bir çok uygulamada ortaya çıkan malzeme sınırlamalarım ortadan kaldırmak amacıyla yeni ve gelişmiş malzemelere olan ihtiyaçlardan kaynaklanmaktadır. Normal ergitme tekniğiyle üretilmesi zor veya olanaksız olan elementlerin yeni alaşım yapılmasında koruyucu kaplama uygulamalarında, süper korozyon dirençli alaşımların geliştirilmesinde, talaşlı imalatı güç olan malzemelerin uygulama alanlarında kullanılması için toz metalürjisinden yararlanılmaktadır. Atritör cihazının yapılması sonucunda, diğer sistemlere göre malzemede tane boyutunun daha küçülmesi, cihazda uzun kullanım ömrüne sahip olunması, öğütme süresinin kısaltılması ve enerji sarfiyatının azaltılması konusunda üstünlük sağlanmıştır.