956
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Elektrolitik sert krom kaplanmış 1010 ve 1040 çelik yüzeylerin nitrürlenmesi ve nitrokarbürlenmesi
Çelikler, bazı üstün mekanik özelliklerinden dolayı yüzyıllardır en çok kullanılan malzeme olma özelliğini sürdürmektedirler. Günümüzde çelik malzemeler, kimyasal bileşiminin ve içyapılarının farklı olmasından dolayı birçok farklı türde bulunmaktadırlar. Çeliğe değişik oranlarda alaşım elementleri ilave edilerek ve/veya çeşitli işlemlerle içyapı kontrol edilerek kullanım amacına göre değişik özelliklerde çelikler elde edilir. Bu üstün özelliklerinin yanında çeliklerde bazı sınırlamalar söz konusudur. Bu sınırlamalar özellikle yüzey bölgesindeki malzeme özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Bazı çelik türlerinin düşük korozyon direnci göstermesi çeliğin kullanım ömrünü kısaltmaktadır. Korozyona uğrayan çelikte gözle görülebilen olumsuz değişikliklerin yanında, mukavemet azalması ve tribolojik yönden kötüleşme gibi özellik kaybı da gerçekleşmektedir.Aşınma ve korozyona karşı dirençsiz olan çelikler, yüzeylerindeki düşük olan özelliklerini geliştirmek amacıyla yüzey işlemlerine tabi tutulur. Yüzey işlemleri, malzeme yüzeyinde yeni bir tabaka oluşturacağı gibi yüzeyin kimyasal bileşimini değiştirerek de yapılabilir.Alaşım elementleri çeliğin tamamen içerisine katılmakla beraber üretimden sonra çelik yüzeyinde biriktirme ve alaşımlama şeklinde de oluşturulabilir. Bölgesel olarak yapılan bu işlemler maliyetten kazanım ve farklı özelliklerin bir arada bulunması gibi avantajlar sağlamaktadır.Çalışma toplam 7 bölümden oluşmaktadır. İlk Bölümde Giriş, Tezin Amacı ve Literatür İncelemesi bulunmaktadır. 2. Bölümde çeliklerden ve çeliklerin yüzey özelliklerini geliştirmekten bahsedilmiştir. 3. Bölümde difüzyon ve mekanizmalarından bahsedildikten sonra difüzyon yöntemlerinden olan nitrürleme ve nitrokarbürleme sırasıyla 4. ve 5. Bölümlerde anlatılmıştır. 6. Bölüm deneysel çalışmalardan oluşmuştur. 7. Bölümde ise genel olarak sonuçlar özetlenmiştirBu çalışmada, AISI 1010 ve AISI 1040 çelik yüzeyler elektrolitik olarak sert krom kaplanmış ve 3 farklı sıcaklıkta (600, 700 ve 800 0C), % 60 N2 + % 40 H2 atmosfer ortamında, 5 saat süreyle plazma nitrürleme işlemine tabi tutulmuştur. Ayrıca, yine sert krom kaplanmış bu numuneler % 45 CO2 + % 29 NH3 + % 26 N2 gaz karışımında 560 0C' de 8 saat süreyle gaz nitrokarbürleme işlemleri uygulanmıştır. Yüzey işlemlerine tabi tutulan çelik numuneler, XRD analizleriyle karakterize edildikten sonra taramalı elektron mikroskobunda mikroyapısal incelemeleri gerçekleştirilmiş, EDS ve Line Scan analizleri yapılmıştır. Daha sonra yapışma ve sertlik testleri uygulanmış ve % 3.5' lik NaCl çözeltisi içerisinde korozyon testleri yapılmıştır. Elde edilen bulgularla, farklı koşul ve malzeme açısından numuneler karşılaştırılmıştır.Sonuçta, elektrolitik sert krom kaplanmış ve nitrokarbürlenmiş çelik numunelerde gaz nitrokarbürleme işlemindeki seçilen deney koşullarının uygun olmadığı tespit edilmiştir. Plazma nitrürlemede ise, en iyi koşulların, korozyon direnci ve yapışma özellikleri değerlendirilerek hem AISI 1010 hem de AISI 1040 çelikleri için 600 0C sıcaklıkta 5 saat süreyle yapılan deneylerde, sertlik değerleri göz önüne alınarak ise 800 0C sıcaklıkta 5 saat süreyle yapılan deneylerde elde edilmiştir.
Alüminyum alaşımlarının dökümünde kullanılan tane küçültücüler
Saf alüminyum, düşük yoğunluk, yüksek plastisite, yüksek ısı iletkenliği ve yeryüzünde bulunabilirliği sebebi ile endüstride yaygın olarak tercih edilmektedir. Fakat kaba taneli yapısı ve nispeten düşük mekanik özellikleri nedeni ile kullanımı kısıtlanmaktadır. Alaşımlama ya da tane küçültme işlemi ile olumsuzlukların giderilmesi gerekmektedir. Kimyasal tane küçültme işlemi, alüminyum alaşımlarının döküm proseslerinde bu amaca hizmet eden rutin bir adım haline gelmiştir. Bu işlemin amacı, ergiyiğe bir takım ilaveler yapılması ile heterojen çekirdeklenmenin sağlanmasıdır. Daha fazla aktif çekirdekleyici, tane boyutunun küçülmesine neden olmaktadır. Burada temel prensip; ergiyik içerisindeki çekirdekleyici ajanların, farklı noktalarda katılaşmayı sağlayarak tane büyümesini engellemesi ve eşeksenli küçük tanelerin oluşumunu teşvik etmesidir. Alüminyum alaşımlarının tane küçültme uygulamalarında çeşitli mastır alaşımları kullanılmakla birlikte en popüler ve etkin olanı Al-5Ti-1B alaşımıdır. Bu alaşımın yapısında bulunan TiAl3 ve TiB2 fazları, heterojen çekirdekleyici nokta işlevi görerek çekirdeklenmeyi sağlamaktadır. Mastır alaşımın tane küçültme etkinliği, bu fazların boyut dağılımı ve morfolojileri ile ilgilidir.Bu çalışmada ticari saf alüminyuma, K2TiF6 ve KBF4 tuzları ilave edilerek Al-5Ti-1B tane incelticiler üretilmiştir. Ergitme, alaşımlandırma ve döküm işlemi sırasında parametrelerde yapılan değişikliklerin ve döküm sürecinden sonra gerçekleştirilen plastik şekil verme ile ilgili ek işlemlerin, nihai ürünün tane inceltme performansına etkileri incelenmiştir. Üretilen Al-5Ti-1B bileşimindeki tane incelticilerin ticari saf alüminyuma (AA 1050) ilavesi ile tane küçültme etkinliklerinin karşılaştırması yapılmıştır. Bu doğrultuda üretim esnasında rol alan değişkenlerin etkileri incelenerek üretimin optimizasyonu ve nihai ürüne yapılacak ek işlemlerle tane inceltme performansının iyileştirilmesi hedeflenmiştir.
Antiperovskit mangan karbid sistemlerin üretimi ve manyetik özelliklerinin incelenmesi
AXMn3 (X=Karbon,Bor,Nitrojen; A=Sn,Ge,Zn) şeklindeki Mn temelli antiperovskitler süper kritik yüksek manyetik direnç (GMR), geniş magnetokalorik etki (MCE), negatif termal genleşme gibi özellikler gösterdiğinden manyetik soğutma teknolojisi gibi teknolojik uygulamalar için ilgi çekici malzemelerdir. Bu yaklaşım altında bu tez çalışmasında GaCMn3 sistemi ile çalışılmış ve manyetik soğutma teknolojisinde kullanıma alternatif olabilecek optimum şartlar ve sisteme katkılanacak elementlerin manyetik özelliklere etkisi incelenmiştir. Bu sistemlerin manyetik özellikleri SQUID (Sample Quantum?) yapısal karekterizasyonu için x-ışını kırınım desenleri XRD ile incelenmiştir.Anahtar Kelimeler: Antiperovskit, negatif termal genleşme, manyetokalorik etki, mangan karbid
Alçı hidratasyonunda morfolojiye etki eden faktörler
Dereceli hassas kalıba döküm yönteminde, hazırlanan kalıbın morfolojisi (mikroyapı ve gözenek dağılımı) bütün prosesi etkileyen önemli bir parametredir. Kalıp morfolojisine bağlı olarak fiziksel özellikler, mekanik özellikler ve ısıl özellikler değişmekte ve bu özellikler döküm parçasının özelliklerini belirleyici bir role sahip olduğundan oldukça önem arz etmektedir.Hassas döküm kalıplarında bileşimin temelini alçı bazlı malzemeler oluşturmakta ve çeşitli oranlarda kullanılan farklı katkı malzemeleri ile kalıp morfolojisi kontrol edilmektedir. Bu çalışmada öncelikle değişik katkı malzemeleri kullanılmış ve bu katkı malzemelerinin bileşimdeki oranları optimize edilerek morfolojinin değişimi gözlemlenmiştir.
Hidroksiapatit zirkonya kompozitlerinin üretim ve karakterizasyonu
Hidroksiapatit, % 70 ini meydana getirdiği kemik yapısı ve dişteki mineler gibi doğal sert dokuların bileşimini oluşturmaktadır. Hidroksiapatit (HA) seramikleri kemik ve dişlerin bileşimindeki mineralleri içerdiğinden kemik dokuların onarımı ve ikamesinde biyomalzeme olarak çeşitli medikal uygulamalarda kullanılmaktadır. Hidroksiapatit biyoaktif bir malzeme olarak kabul edilmektedir. Mükemmel biyouyumluluğu ve biyoaktifliği nedeniyle yapay kemik ve dişler için en uygun seramik malzeme olarak görülmektedir. Yanı sıra, hidroksiapatit implant yüzeyindeki kemik yenilenmesini teşvik etmektedir. Böylece ortopedik uygulamalar için uygun bir biyomalzeme olmaya adaydır. Ancak temel zayıflığı kötü mekanik özelliklerinden kaynaklanmaktadır ve yük isteyen uygulamalarda kullanımı sınırlıdır. Hidroksiapatit, kırılganlık ve sertlik zaafiyeti nedeniyle düşük kırılma tokluğu gösterir ve bu yüksek yük dayanımı gerektiren implant uygulamalarında bir engel oluşturmaktadır. Öte yandan, zirkonya ve alaşımları yüksek dayanımları, kırılma toklukları ve iyi biyouyumluluğu nedeniyle incelenmektedir. Bundan dolayıdır ki;biyouyumlu bir malzeme olan zirkonya hidroksiapatite pekiştirici olarak eklendiğinde mekanik özellikleri geliştireceği düşünülmektedir. Bu çalışmadaki amaç, hidroksiapati zirkonya ile pekiştirerek kompozite yüksek mekanik özellikler kazandırmaktır. Bu çalışmada hidroksiapatit, doğal dişten kalsinasyon yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Hidroksiapatitler farklı oranlarda zirkonya ile karıştırılarak kompozit üretilmiştir. Kompozitler farklı sıcaklıklarda sinterlenerek mekanik özellikleri test edilmiş ve en uygun sinter sıcaklığı saptanmıştır.
Korozif etkilere maruz kalmış doğal gaz çelik şebeke vanaları ve vana odalarının rehabilitasyonunun araştırılıması
Doğal gaz; yanıcı, kokusuz, renksiz, havadan hafif ve çevreci bir gazdır. Bu özelliklerinin yanında doğal gazın olası sızıntılar veya kaçaklar nedeniyle kontrolsüz yanma ve patlama gibi riskleri de vardır. Doğal gaz çelik boru şebekesi üzerinde acil durumlarda kapatılmak üzere çelik vanalar tesis edilir. Bu vanalar, şebeke personelinin acil durumlarda kolaylıkla müdahalede bulunabilmesi için yeraltında oda şeklinde ve betonarme olarak inşa edilen vana odalarında muhafaza edilirler. Doğal gaz vana odaları şehrin fiziki şartlarına göre trafiğe açık caddelerde, sokak aralarında, yeşil alanlarda ve park içlerinde olabilmektedir.Bu çalışmada, ilk olarak doğal gaz dağıtım şirketlerinde su girişi yaşanan ve korozyonun yoğun görüldüğü vana odalarındaki incelemelere ve gözlemlere öncelik verilmiştir. Özellikle yağmurlu havalarda vana odalarına su girişinin; menhol kapaklarından, havalandırma bacalarından, yeraltında ise doğal gaz borusunun duvarla bağlantı yerlerinden, beton zeminden ve duvarlardan olduğu görülmüştür. Su girişi olmuş olan vana odalarının suları, vidanjörler veya otomatik kontrollü pompa sistemleri kullanılarak boşaltılmaktadır. Vanaların, zaman zaman bir müddet su altında kaldığı tespit edilmiştir. Su girişi olmuş vana odaları, aynı zamanda çamurla ve kirlilikle dolmuş olabilmektedir. Kar yağışlı havalarda yollara dökülen ve klor içeren tuzların da vana odalarında su girişleriyle birlikte birikmektedir. Odalarda nem ve rutubet oranının yüksek olduğu ve tavanda yoğuşmaların da meydana geldiği gözlemlenmiştir. Korozyon oluşumuna çok müsait olan bu ortamlardaki birçok vana ve boruda kaplama altı korozyonu, aralık korozyonu, homojen korozyon ve pitting korozyonları tespit edilmiş ve fotoğraflanarak verilmiştir. Pitting korozyonu sonucu yer yer boru et kalınlıklarında 2-2,5 mm'ye kadar metal kayıplarının meydana geldiği gözlemlenmiştir.Korozyon nedeniyle vana ve borularda meydana gelmiş metal kayıplarının tamirleri için alternatif uygulama çözümleri ASME PCC-2 ve ASME B31 G Amerikan standartları gibi kabul görmüş uluslar arası standart ve uygulamalar araştırılarak, çözüm önerileri verilmiştir. Bunlardan biri olan, uygulamasını yapıp detaylarını verdiğimiz inovasyon ürünü fiber karbon kompozit tamir sistemleri, kolay ve uygulanabilirliği ile ön plana çıkmaktadır. Ayrıca vana odalarındaki korozyon oluşumuna neden olan su girişlerinin önlenmesi sorununa yönelik kökten ve kalıcı çözümler için de öneriler verilmiştir.
Rüzgar türbini dökümlerinde hassas metalürjik değişkenlerin optimizasyonu
Enerji; insanoğlunun tarihsel gelişimi ile kendini göstermiş ve her geçen gün kendine olan ihtiyaç artmıştır. Teknolojini gelişmesiyle birlikte enerjiye duyulan ihtiyaç her geçen gün artmaktadır. Fakat enerjiyi karşılayan kaynaklar yeryüzünde sınırlı olduğu için yok olmaya doğru hızla ilerlemektedir.Enerji kaynaklarının tükeniyor olması insanoğlunu yeni arayışlara itmiştir. Böylece sınırlı kaynaklardan sınırsız kaynaklara yönelme olmuştur. Petrol, doğalgaz kömür gibi fosil yakıtlar önümüzdeki 50 yıl içerisinde tükenme seviyesine kadar düşecektir. Bu nedenle artan enerji ihtiyacını karşılayacak yeni arayışlar içerisine girilmiştir. Bu süreçte, sonsuz enerji kaynakları olarak güneş ve rüzgar enerjisini kullanmayı bilim adamları kendine hedef olarak belirlemiştir.Sonsuz enerji kaynaklarından birisi olan rüzgar enerjisi; fosil yakıtlar gibi çevresel kirliliğe yol açmadan temiz ve sonsuz bir enerji sunmaktadır. Türkiye'nin rüzgar kapasitesi incelendiğinde Ege ve Marmara bölgesinde yüksek verimli rüzgar enerjisi üretmenin mümkün olduğu belirlenmiştir. Ülkemizde 2000'li yılların başlangıcında rüzgar enerjisi kullanılmaya başlanmıştır. Rüzgar enerjisi kullanımı olarak yeni bir ülke olduğumuzdan dolayı dışa bağımlılık söz konusudur. Dışa bağımlı oluşumuz ilk yatırım maliyetini yükselterek daha ucuza enerji temin etmemizi engellemektedir.Bu çalışmada, rüzgar enerjisi kullanımının en verimli şekli olan rüzgar türbinlerinin hayati öneme sahip parçalarından rüzgar türbini pervane göbeğinin (HUB) üretimi ve özelliklerinin uluslar arası standartlara uygun hale getirilmesi amaçlanmıştır. Üretim metalürjisinde hassas metalürjik değişkenler olarak; kimyasal bileşim, aşılama, Mg işlemleri, küresellik parametreleri, soğuma hızı ve kesit kalınlığı belirlenmiştir. Üretim esnasında hassas metalürjik değişkenlerin optimizasyonu hedeflenmiş ve yapılan çalışmalarla birlikte standartlara uygun olarak üretimin gerçekleşmesinin yanında orijinal katkılarda sağlanmıştır.
Benzinli enjektörlerin lazer kaynağı ve lazer kaynak parametreleri
HDEV5 serisi benzinli enjektörler benzinli motorlarda kullanılan bir yakıt ejeksiyon sistemidir. Bugüne kadar kullanılan benzinli enjektörlere göre yakıt tüketiminde %15'e varan tasarruf, %5'e kadar daha fazla tork ve anında tepki tutumu müşterilerin ürün seçiminde öncelikli olarak göz önünde bulunduracağı avantajlardır.Bu tez çalışması ile HDEV5 benzinli enjektörlerinin sürekli dalga metoduyla yapılan lazer kaynağı ile birleştirilmesi ve lazer kaynak parametreleri incelenmiş, bu parametrelerin enjektörün kaynak kalitesine ve mekanik özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Aynı zamanda lazer kaynak parametrelerinin neden olduğu kaynak hataları incelenmiş ve bu problemlere bazı çözüm önerileri sunulmuştur. Yapılan lazer gücü optimizasyonu, parçanın salgı ve eksen değerlerinin iyileştirilmesi, koruma gazı ve vakum parametrelerinin düzenlenmesinden sonra mekanik özelliklerde, kaynakta çatlak ve kaynak birleşmeme gibi hatalarda önemli ölçüde düşüş gözlemlenmiştir. Valf bilyası-valf iğnesi parçalarının kaynak bölgelerinin çekme testi değerleri yapılan iyileştirmelerin öncesinde kaynak bölgesinin çekme mukavemeti değerleri 900-1500 N aralığında seyretmekteydi. Ancak yapılan çalışmalardan sonra çekme mukavemeti 1400-1900 N aralığına çekilmiştir. Ayrıca soğuma hızının stabilizasyonu ve ön ısıtmanın kaldırılmasıyla kaynakta oluşan çatlak probleminin önüne geçilmiştir. Bu nedenle enjektörün belirlenen bazı parçalarının (valf bilyası, valf iğnesi, püskürtme parçası, valf kovanı) lazer kaynağına yoğunlaşılmış ve kaynak parametrelerinde çeşitli değişiklikler yapılarak üretilen parçalar incelenmiştir. Kaynağın kalitesi metalografi numuneleri hazırlanarak incelenmiş, Vickers sertlik ölçümleri alınmıştır. Taramalı elektron mikroskobu görüntüleri alınmıştır. Son olarak lazer kaynak parametrelerinin mekanik özelliklere etkisi valf bilyası-valf iğnesi parçalarında çekme testiyle belirlenmeye çalışılmıştır.Anahtar Kelimeler: Lazer Kaynak, HDEV5 Benzinli Enjektörler, Lazer Kaynak Parametreleri
Farklı kumaş ve farklı yöntemlerle üretilmiş CTP kompozitlerin balistik davranışlarının incelenmesi
Cam Elyaf Takviyeli Plastik (CTP), takviye malzemesi olarak cam elyaf ile matriks malzeme olarak bir reçinenin birlikte kalıplanmasıyla elde edilen kompozit bir malzemedir.CTP kompozitlerin çeşitli üretim yöntemleri mevcuttur. Üretimler el yatırması gibi basit yöntemlerle yapılabildiği gibi reçine transfer yöntemi gibi seri üretim amaçlı kullanılan kalıplama yöntemleriyle de yapılabilmektedir. CTP kompozitler alternatifi oldukları malzemelere göre, hafiflik, montaj, tamir ve bakım kolaylığı gibi avantajları nedeniyle birçok sektörde uzun yıllardır artan bir şekilde kullanım alanları bulmaktadır.Bu araştırmada, takviye malzemesi olarak, 0 ? /90 ? yönlü-iki eksenli-cam elyaf dokuma kumaşlar, 0 ? /90 ? yönlü-iki eksenli-cam elyaf dikişli kumaşlar, 45 ? /90 ? /-45 ? yönlü-üç eksenli-cam elyaf dikişli kumaşlar ve 0 ? /45 ? /-45 ? /90 ? yönlü-dört eksenli-cam elyaf dikişli kumaşlar kullanılmıştır. Matriks malzemesi olarak , Polipol 3401-CTP tipi genel amaçlı polyester kullanılmıştır.Kompozit üretimleri, kapalı kalıpta soğuk pres ve el yatırması yöntemleriyle, 600mm 600mm 6mm boyutlarında ahşap kalıp kullanılarak gerçekleştirilmiştir.Takviye malzemesi olarak, 0 ? /90 ? yönlü-iki eksenli-cam elyaf dokuma kumaş, 0 ? /90 ? yönlü-iki eksenli-cam elyaf dikişli kumaş, 45 ? /90 ? /-45 ? yönlü-üç eksenli-cam elyaf dikişli kumaş ve 0 ? /45 ? /-45 ? /90 ? yönlü-dört eksenli-cam elyaf dikişli kumaş, matriks malzemesi olarak, Polipol 3401-CTP tipi genel amaçlı polyester kullanılarak, kapalı kalıpta soğuk pres ve el yatırması yöntemleriyle gerçekleştirilen 8 farklı üretimden elde edilen kompozitlerin özelliklerinin belirlenmesi amacıyla; yoğunluk ölçümü için (20 20)mm boyutlarında 40 adet, yakma testi, elyaf ve matriks hacim oranı belirlenmesi için (30 30)mm boyutlarında 40 adet, sertlik ölçümleri ve çekme testleri için (250 25)mm boyutlarında 40 adet, üç nokta eğme testleri için (110 15)mm boyutlarında 40 adet ve darbe testleri için (90 90)mm boyutlarında 96 adet numune hazırlanmış, testler gerçekleştirilerek kompozitlerin dayanım özellikleri ve makroyapıları incelenmiştir.Darbe dayanımı, malzeme tasarlanırken kullanım ömrünün belirlenmesinde önemli ancak zor tespit edilebilen özelliklerdendir. Darbe testi, bir malzemenin yüksek enerji yüklemelerine karşı dayanımını ve darbe yüklemesiyle hasar gördüğünde soğurduğu enerjiyi belirlemekte kullanılmaktadır.Bu çalışmada, dört farklı kumaş (0 ? /90 ? yönlü-iki eksenli-cam elyaf dokuma kumaş, 0 ? /90 ? yönlü-iki eksenli-cam elyaf dikişli kumaş, 45 ? /90 ? /-45 ? yönlü-üç eksenli-cam elyaf dikişli kumaş ve 0 ? /45 ? /-45 ? /90 ? yönlü-dört eksenli-cam elyaf dikişli kumaş) ve iki farklı üretim yöntemi (kapalı kalıpta soğuk pres yöntemi ve el yatırması yöntemi) kullanılarak üretilen polyester matriksli, cam elyaf takviyeli kompozitlere darbe testleri uygulanmıştır. Darbe testleri, yüksek hızlı darbe test cihazı (Instron Dynatup 9250 HV) kullanılarak 12 farklı enerji seviyesinde (25J, 50J, 75J, 100J, 200J, 300J, 400J, 500J, 600J, 700J, 800J ve 900J), 16mm çapında yarıküresel darbe ucuyla ve 25836g düşen ağırlık kullanılarak yapılmıştır.Darbe testlerinden sonra numunelerde oluşan hasarlar, tarama elektron mikroskobu ve ışık mikroskobu fotoğraflarıyla ve yüksek hızlı darbe test cihazı yazılımından (Impulse Data Acquisition) elde edilen; yük-zaman, enerji-zaman, yük-sapma ve hız-enerji-zaman eğrileri yardımıyla incelenmiştir.Mekanik testler ve darbe testleri sonuçlarına göre, kapalı kalıpta soğuk pres yöntemiyle, 0 ? /90 ? yönlü-iki eksenli-cam elyaf dokuma kumaşla ve Polipol 3401-CTP tipi genel amaçlı polyesterle üretilen elde edilen kompozitin en iyi dayanım değerlerine sahip olduğu belirlenerek; aynı üretim parametreleriyle, balistik amaçlı kurşungeçirmez yelek imalatının yapılabileceğine karar verilmiş ve kurşungeçirmez yelek üretimi gerçekleştirilmiştir.Kapalı kalıpta soğuk pres yöntemiyle, 0 ? /90 ? yönlü-iki eksenli-cam elyaf dokuma kumaşla ve Polipol 3401-CTP tipi genel amaçlı polyesterle üretilen kurşungeçirmez yeleğe, 9mm kalibreli Parabellum mermisi ile balistik atışlar gerçekleştirilmiştir.Balistik atışlar sonucunda, kurşungeçirmez yelek malzemesinde herhangi bir delinme olmamış ve atılan bütün mermiler kompozit malzeme içerisinde durdurulmuştur.Anahtar Kelimeler: CTP kompozit, balistik, darbe testi, cam elyaf kumaş.
The effect of high velocity stirred molten aluminum on the castability and microstructure
The effect of high velocity stirring (the AMS technique) on castability of A356 and A380 alloys was investigated. The experiments were carried out with different applications such as addition of Micro100 (0,1 and 1wt%), pouring at different temperatures (between 600 and 750 ?C) and mechanical stirring ( 3000 rpm ) to understand the effects of these parameters on the form filling capability and fluidity, hence castability. For spiral tests, sand spiral molds were produced with core shooting machine (cold box) and used for A356, A356 AMS and A380 alloys.For Bolt tests, bolt die was used but it was integrated to tilt casting machine. The effect of melt superheat clearly increased the fluidity. However, the effects of Micro100 treatment on fluidity were not observed. Effect of the AMS method on the fluidity of A356 alloy was not seen due to the high scatter of the results. There was no significant difference in the microstructure (i.e. DAS) between the conventional and AMS techniques.
Hadde tufallerinden demir tanesi üretiminin incelenmesi
Esas olarak manyetitten oluşan hadde tufalleri, çeliğin sıcak haddelenmesi esnasında oluşmaktadır. Sahip olduğu yüksek demir içeriği ve düşük empürite sayesinde demir çelik endüstrisi için harika bir ikincil hammadde olarak değerlendirilebilir.Ülkemizde hadde tufalinin geri dönüşümü sadece yüksek fırınla demir ? çelik üretimi yapan entegre tesislerde, sinter harmanına katılarak gerçekleştirilmektedir. Çelik üretimin % 74,1 oranında elektrik ark ocaklı tesislerde gerçekleştirildiği ülkemizde bu tesislerden açığa çıkan yüksek miktarda tufal ne yazık ki değerlendirilememekte ve değerinden daha düşük bir bedelle ya ihraç edilmekte, ya da katma değersiz sektör dışı alanlarda kullanılmaktadır. Böylesine değerli bir hammaddenin geri dönüşümünün sağlanması elektrik ark ocaklı tesisler için ithal hurdaya alternatif bir hammadde kazanılmasını sağlayacaktır. Bu çalışmada hadde tufalinden demir tanesi üretmek amacıyla farklı sıcaklık ve sürelerde redüksiyon deneyleri yapılmıştır. Yapılan deneylerde farklı kömür çeşitlerinin,tufalin geri dönüşümünde kullanılabilirliğini incelemek amacıyla linyit, antrasit ve kok kömüründen hazırlanmış briketler kullanılmıştır. Metal ? curuf ayrımını kolaylaştırmak amacıyla, hazırlanan harmanlara katkı maddesi ilave edilmiştir.Yapılan deneyler sonucunda hadde tufalinden demir tanesi üretimine sıcaklığın, sürenin, kömür cinsinin, karbon miktarının, kullanılan katkı maddesinin ve oluşan curuf bileşiminin etkileri incelenmiştir. Demir tanesi oluşumunun mekanizması incelenerek açıklanmaya çalışılmıştır.XIIElde edilen sonuçlar her bir faktörün demir tanesi oluşumu üzerinde önemli etkileri olduğunu göstermektedir. Kullanılan kömür çeşidinin, her bir kömürün yanma özelliklerinin farklı olmasından ötürü büyük öneme sahip olduğu ve istenen kalitede demir tanesi üretimi için diğer parametrelerin kullanılan kömür cinsine bağlı olarak düzenlenmesi gerektiğini göstermektedir.Sıcaklık, kömürün yanmasını kolaylaştırması, redüksiyon reaksiyonlarını hızlandırması ve metalin ve curufun ergimiş faza geçip birbirinden ayrılması açısından büyük önem taşımaktadır.Yapılan deneylerde en olumlu sonuçların kok kömürü ile üretilen briketlerde sağlandığı, antrasit kömürünün yavaş yanmasından, linyit kömürünün ise hızlı yanmasından kaynaklanan olumsuzluklarının olduğu görülmüştür.Anahtar Kelimeler: hadde tufali, geri dönüşüm, yüksek sıcaklıkta redüksiyon, demir tanesi, kok, antrasit, linyit
Slip döküm yönteminin katı oksit yakıt killerinde uygulanması ve özelliklerinin araştırılması
Son yıllarda artan temiz enerji gereksinimi yakıt hücreleri teknolojisinde yapılan araştırmaların da artmasına sebep olmuştur. Hidrojen kaynağı olarak çeşitli yakıtların kullanıldığı yakıt pillerinde yüksek verimlilik ve sessiz çalışmanın yanı sıra çevre kirliği olmaksızın enerji üretimine imkân vermesi sayesinde gelecekte yaygın bir uygulama alanına sahip olacaktır. Bu tez çalışmasında Katı Oksit Yakıt Pili (KOYP) bileşenlerinin üretim yöntemlerine alternatif olarak slip döküm yöntemi denenmiştir. Şerit döküm ve haddeleme teknikleri uygulanarak üretilen anot ve katot plakalarının üzerine slip döküm yöntemiyle elektrolit katmanı üretilerek katı oksit yakıt pili üretiminde maliyeti uygun bir proses geliştirilmesi amaçlanmıştır.Katı oksit yakıt pillerinin (KOYP) sorunlarının başında yüksek sıcaklıkta çalışma ihtiyacı, üretim zorlukları ve yüksek maliyet gelmektedir. İleri teknoloji seramikleri olan KOYP bileşenlerinin üretim prosesleri pahalı ve zor tekniklerdir. Bu sebeple henüz yaygın kullanım alanı bulamamış ve ARGE çalışmaları genellikle maliyetleri düşürme yönünde olmuştur. Ni/YSZ ve LSM/YSZ tozlarından üretilen anot ve katot plakalarının porozite miktarları Archimedes prensibiyle ölçülmüştür. 1200oC ve 1350oC?de sinterlenen anot ve katot plakalarının %20-40 aralığında poroziteye sahip olduğu görülmüştür. 0,75mm kalınlıkta üretilen anot ve katot plakaları 15mm*15mm boyutlarında kesilerek sinterlenmiş ve xiidaha sonra slip döküm yöntemiyle 8YSZ elektrolit katmanı uygulanmıştır. 1200oC, 1350oC ve 1450oC sıcaklıklarda sinterlenen yarı hücreler SEM analizi ile morfolojileri incelemiştir. SEM analizleri sonucunda üretilen numunelerin porozite boyutları ve dağılımları homojen olduğu görülmüştür. EDX analiziyle yarı hücrelerin elektrolit yüzeylerinde çizgisel analiz yapılarak yüzeyde elektrolit katmanın sürekli olduğu görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Katı Oksit Yakıt Pili, Slip Döküm, Anot, Katot, Elektrolit
İkincil kaynaklardan bakır üretimi ve arıtılması
Doğanın insanoğluna sunduğu ilk metallerden olan bakır üstün nitelikleri ile tarih boyunca kullanılmış ve vazgeçilmez bir malzeme olma özelliğini sürdürmektedir. Yüksek tenörlü bakır cevherleri öncelikle üretimde tercih edildiğinden doğal kaynakları da her geçen gün azalmaktadır. Dünyadaki bakır ürünleri de ekonomik ömürlerini tamamlayarak tekrar kullanım için yeni bir ham madde kaynağı oluşturmaktadır. Üretim veriminin artırılması, enerji tüketiminin azaltılması, ürün nitelik ve nicel iliğinin artırılması üretim mühendisliği çalışmalarında öncelikli konular arasında yer almaktadır. Dünyada önemli bir bakır üreticisi olan Kazakistan?ın yerel koşuları göz önüne alınarak Türkiye?deki imkânlardan yararlanılarak ikilcil kaynaklardan bakırın ticari nitelikte üretiminin prosesleri ve özellikleri araştırılmıştır. Ürün kalitesi ve kullanım alanlarına göre arılık ve bileşim koşulları karakterize edilmiştir. Bakırın arıtılması pirometalürjik olarak ateşle ,elektrolizle ve katodda yeniden ergiterek yapılmaktadır. Blister bakır olarak % 97- 99, yüksek fırında % 90 -95, Hidro metalürjik olarak % 85- 90, eletrolizle % 99,99 saflık değerlerine ulaşılmaktadır.Ticari kaliteler için yeterli saflığa sahip ve hurda bakırların yeniden erğitilip arıtılmasıyla kullanılacak bakırın üretim ve kalite gereksinimleri muakayeseli olarak belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Bakır, ikincil üretim, arıtma.
Geri dönüşmüş termoplastik matrisli kompozitlerin otomotiv endüstrisinde uygulaması
Termoplastik matrisli kompozitler yeni nesil plastik malzemeler olup, son on yılda yaygın kullanım alanı bulmuştur. Kullanım alanları enerji, otomotiv ve havacılık uygulamalarıdır. Önceleri plastik matrisli kompozitler tanımından termoset matrisli kompozitler anlaşılmasından dolayı tanımlarda özellikle termoplastik matris kavramı vurgulanmıştır. Termoplastik matrisli kompozitlerin tercih edilmelerinin en büyük nedeni doğayı kirletmeyen, çevre dostu malzemeler olmasının yanında; enerji, otomotiv ve havacılık uygulamalarında, özgül dayanç ve özgül modülünün yüksek olması verilebilir. Kompozitlerin sadece türü ve üretim yöntemleri değil, ayrıca kullanım sonrası çevreyi doğrudan kirletmesi de önemli bir gerçektir. Böylece orijinal termoplastik matrisli kompozitlerin kullanımının yanında geri dönüşmüş termoplastiklerin kullanımı da önem kazanmıştır. Bu durumda termoplastik matrisli kompozitler; orijinal malzemelerin kullanımı ve geri dönüşmüş malzemelerin kullanımı olarak iki bölümde incelenir. Bu çalışma sekiz bölümden oluşmuştur. Girişten sonraki birinci bölümde tezin amacı, hipotezi ve literatür özeti verilmiştir. Kompozit malzemelerin teorisi olan mikromekanik modeli matematik eşitlikler yardımıyla ikinci bölümde ele alınmıştır. Üçüncü bölümde ise polimer matrisler ve fiber malzemeleri; deneylerde kullanılan HDPE matris ve süreksiz E-Camı fiberler detayları verilerek incelenmiştir. Dördüncü bölümde geri dönüşüm yöntemleri tüm detayları ele alınarak verilmiştir. Burada, AB ve dünyada kullanılan geri dönüşüm yöntemleri istatistik verilere dayandırılarak, avantaj ve dezavantajlarıyla birlikte incelenmiştir. Bu bölümde ayrıca yaygın olarak kullanılan mekanik geri dönüşüm yöntemi uygulamalar için gerekli altyapı ve donanımlarıyla birlikte ele alınmıştır. Beşinci bölüm tezin otomotiv uygulamalarını içermektedir. İlk olarak döküm yöntemi ile üretilen metalik otomotiv parçalarının yerine ekstrüzyonla imal edilmiş orijinal kompozit malzemelerin kullanımı ele alınmıştır. İlk aşamada; hedeflenmiş uygulama alanları yağ karterleri, üst ve alt motor bloklarıdır. İkinci aşamada, geri dönüştürülmüş kompozitlerin başlıca kullanım alanı olan darbe emici tamponlar, araç içi bölmeler ve bazı toplu taşıma araçlarındaki kaporta kullanım koşulları ve spesifikasyonları ele alınmıştır. Bu çalışmanın temel amacı olan darbe emici tamponlar ve uygulamaları burada detaylı incelenmiştir. Altıncı bölüm deneysel çalışmaların yapıldığı bölüm olup, ilk aşamada geri dönüşüm prosesi detaylı olarak incelenmiştir. İkinci aşamada numunelerin üretimi yapılmış; mekanik, fiziksel ve teknolojik deneylerle numune karakterizasyonları gerçekleştirilmiştir. Buradaki çalışmaların tümünde ISO EN standartları kullanılmıştır. Yedinci bölüm, altıncı bölümün değerlendirilmesi şeklindedir. Burada, elde edilmiş bulgular çizelge ve analitik sonuçlarla verilmiş, geri dönüşüm ile malzeme davranış ve özelliklerinin matematik değişimi ifade edilmiştir. Bu bölümde ayrıca ışık ve taramalı elektron mikroskobu resimleri detaylı olarak verilmiş ve yorumları yapılmıştır. Son olarak darbe emici tamponlar gibi dış kaporta uygulamalarında özelliklerin değişimi yine bu bölümde verilmiştir. Son bölüm olan sekizinci bölümde sonuçlar değerlendirilmiştir. Bu bölümde özellik değişimlerinin yanında daha sonraki çalışmalar için temel oluşturacak önemli bulgular da yorumlanmıştır. Tezin tamamı deneysel esaslarla elde edilmiş verilerin uygulamaya yönelik değerleri olduğundan; daha sonra yapılacak çalışmalar için de veri tabanı oluşturma özelliği de vardır.
Magnezyum AZ91 alaşımının değişik sıcaklıklarda deformasyon kabiliyetinin incelenmesi
Günümüzde magnezyum alaşımları hafif bir metal olmasından dolayı birçok sektörün ilgisini çekmektedir ve magnezyum alaşımlarının kullanımı otomotiv, havacılık ve elektronik eşya endüstrilerinde giderek artmaktadır. AZ91 alaşımı, magnezyum alaşımları içerisinde en çok kullanılan alaşımdır. Ancak sadece döküm yöntemiyle üretilmekte, dövme yöntemiyle üretimi yapılmamaktadır. Son yıllarda ise AZ91 alaşımının sıcak dövme yöntemleri ile üretimi üzerine birçok çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmada, AZ91 magnezyum alaşımının değişik sıcaklıklarda deformasyon kabiliyeti incelenmektedir. Çekme deneyi, deformasyon kabiliyetinin belirlenmesi için kullanılmaktadır. AZ91 alaşımının üç farklı yapısına, değişik sıcaklıklarda çekme işlemi yapılmaktadır. Bu yapılar döküm, homojenizasyon ve T6 ısıl işlemi uygulanmış yapılardır. Homojenizasyon işlemi 415 °C'de 12 saat bekletilerek uygulanmaktadır. T6 işlemi ilk önce 420 °C'de 12 saat bekletilmekte ve su verilerek soğutulmaktadır. Ardından 215 °C'de 4 saat bekletilerek yapay yaşlandırılmaktadır. Çekme deneyleri 25 °C, 250 °C, 350 °C ve 400 °C sıcaklıklarda yapılmaktadır. Bu sıcaklıklarda elde edilen veriler sonucunda, 25 °C'de yapılan deneylerde tüm numuneler için en yüksek dayanım değerine ulaşılmaktadır ve çekme deney sıcaklığı arttıkça dayanım değerleri sürekli düşmektedir. 25 °C sıcaklıkta gerinim değerleri çok düşük seviyedir. 250, °C 350 °C ve 400 °C sıcaklıkta gerinim değerlerinin arttığı yani deformasyon kabiliyetinin arttığı görülmektedir. Döküm numunelerin ve T6 numunelerin yüksek sıcaklıkta gerinim değerlerinin arttığı ve en yüksek gerinim değerinin 400 °C'de 0,51 ile T6 numuneden elde edilmektedir. Ancak homojenize numunelerin en yüksek gerinim değerine 250 °C'de elde edilmektedir. Yapılan deneyler sonucunda, numunelerin gerinim değerlerine göre deformasyon kabiliyetleri incelenmektedir. En yüksek gerinim değeri T6 numuneden elde edilmektedir. Döküm numunelerin gerinim değerleri, intermetalik gevrek bir mikroyapıya sahip olmasına rağmen sıcaklıkla arttığı fakat T6 numuneler kadar yüksek değerlere çıkamadığı görülmektedir. Homojenize numunelerin gerinim değerleri ise, döküm ve T6 numunelerden çok daha düşük değerlerdedir.
Mantarı sertleştirilmiş raylarda yorulma davranışı incelenmesi
Ülkemizde demiryollarındaki gelişmelerle beraber ortaya çıkan daha kaliteli malzeme ihtiyaçları ve bu malzemelerin maliyetleri ihtiyacın yerli kaynaklarla karşılanması fikrini ortaya çıkarmaktadır. Bu bağlamda mantarı sertleştirilmiş rayların da yerli kaynaklarla üretilmesi için birçok proje üzerinde çalışılmaktadır. Raylarda temas yorulması, hasara sebep olan önemli etkenlerdendir. Yorulma çatlağı gelişimi ve ilerlemesi ile malzeme mukavemeti arasında bir ters orantı olduğu bilinmektedir. Rayların kırılma nedenleri arasında en önemli etken rayın içyapısı, yüzey aşınması ve kalıcı bozulma-ezilmelerdir. Bu hasarların önüne geçmek için mantar sertleştirme prosesi uygulanmaktadır. İnce perlitli içyapı oluşturarak, geleneksel raylara göre daha sert ve daha yüksek aşınma ve yorulma dirençli ray üretiminde, hadde çıkışı hızlı soğutma uygulaması 20 yılı aşkın süredir uygulanmaktadır. Hasarlar en çok mantar üzerinde oluştuğundan ray mantarlarının sertleştirilmesine önem verilmiştir. R350 HT kalite mantarı sertleştirilmiş rayların yüzeyinde R260 kalite raylara göre daha az yorulma çatlağı oluştuğu saptanmıştır. Bu çalışma farklı sprey sürelerinin rayların mikroyapılarına ve başta yorulma davranışı olmak üzere mekanik özelliklerine etkisini ve ısıl işlemsiz raylarla mukayesesini içermektedir.
Alçı taşının transformasyonu ve etki eden unsurlar
Alçının kullanım yerlerine göre alçının transformasyonu bütün prosesi etkileyen önemli bir faktördür. Kullanım yerlerine, sıcaklığa ve nem oranına göre alçının transformasyonu önem kazanmaktadır. Alçının transformasyonunda oluşacak düzensizlikler üretilen parçanın fiziksel özelliklerini ve mekanik özelliklerini etkilemektedir. Alçının kullanım alanlarının çeşitli olması sebebi ile farklı katkı malzemeleri ile hazırlanan alçıların yüksek sıcaklıkta ne tür dönüşümlere uğradığı incelenmiştir.
Plazmonik davranış gösteren metalo-dielektrik nano-kompozit filmlerin atomik kaplama metodu ile üretilmesi ve karakterizasyonu
Yüzey plazmon rezonansı günümüzde moleküler algılama için çok sık kullanılmaktadır. Sensörler (algılayıcılar) basit olarak plazma yaratacak çok ince metalik bir katmandan ve bunu destekleyen cam ya da kristalden ibarettir. Sensör yüzeyine yakın yerdeki moleküller oluşan yüzey plazmonu alanı ile etkileşime girer. Bu etkileşimden dolayı yüzeye gönderilen ışığın yansımasında ve saçılmasında açısal, spektral ve faz açısından değişiklikler meydana gelir. Bu değişiklikler optik sensöre eklenen elektro optik bileşenler sayesinde okunup, kayıt edilebilinir. Günümüzde mevcut olan sensörler çok az miktardaki moleküllerin davranışlarını hassas bir şekilde gözlemlemek için yeterli gelmemektedir. Aynı zamanda üretilen filmlerin düzgün olmamaları, içlerinde boşluk ve yabancı madde olması gibi nedenlerle sensörde ışığın istenmeyen kayıpları (saçılımı) olmaktadır ve bu saçılım gürültü olarak sensörden alınan ölçümleri negatif bir şekilde etkilemektedir. Bu çalışmada, çok ince ve yüksek kaliteli filmleri biriktirme metodu olan Atomik Kaplama Metodu (ALD) kullanarak daha hassas plazmonik sensör uygulamaları için altın-gümüş-alümina katmanlardan oluşan metalo-dielektrik nano kompozit filmler üretilmiş ve optiksel karakterizasyonu yapılmıştır. Öncelikle metal ve dielektrik katmanlar geometrik ve spektral olarak Fresnel denklemlerini temel alan Winspall simülasyon programı vasıtası ile optimize edilmiş ve sensörün en iyi tepkisi (yüksek hassasiyet) için en uygun nano kompozit film konfigürasyonunda katman kalınlıkları 24 nm altın-34 nm gümüş-142 nm alümina olarak hesaplanmış ve en uygun dalga boyu 632,3 nm olarak bulunmuştur. Altın ve gümüş katmanlar sıçratma yöntemi kullanılarak, alümina katman ise ALD yöntemi kullanılarak biriktirilmiştir. İlaveten yapılan çalışmalarda, elde edilen nano kompozit filmler üzerinde ısıl işlem ve sıçratma yöntemleri kullanılarak alümina ve altın nano yapılar üretilmiştir. Bu şekilde yüzeyde oluşturulan nano yapılar ile sensör yüzeyine gönderilen ışığın şiddetinin arttırılması ve farklı dalga boylarında çalışılabilmesi sağlanmıştır. Tüm bu üretilen yapıların yüzeyleri ve kesit alanlarının karakterizasyonu için SEM, yüzey pürüzlülükleri için AFM cihazları kullanılmıştır. Optik karakterizasyonları için UV/Vis/NIR spektrometre cihazında toplam yansıma, geri saçılma, geçirgenlik davranışları incelenmiştir. Emme eğrileri ise yansıma ve geçirgenlik eğrileri kullanılarak oluşturulmuştur. Ayrıca alümina nano yapılı ve altın nano yapılı sensörların farklı kırılma indisine sahip ortamlardaki (hava, saf su, gliserinli su) yansıma davranışları belirlenmiştir.
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
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
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.
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.