FBE- Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Lisansüstü Programı
Bu topluluk için Kalıcı Uri
Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı altında bir lisansüstü programı olup, yüksek lisans ve doktora düzeyinde eğitim vermektedir.
Gözat
Yazar "Açma, Ercan" ile FBE- Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Lisansüstü Programı'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
Öge316l Çelik Esaslı İmplantların Çeşitli Kesilme Yötemleri İle Kesilmesinin Ve Kesim Sonrası Tavlama İşlemlerinin Mikroyapısal Karakterizasyonu(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-07-07) Öncel, Levent ; Açma, Ercan ; Üretim Metalurjisi ; ManufacturingBu çalışmada, yaygın olarak kullanılan bir implant malzemesi olan 316L paslanmaz çeliğin kesilmesinde farklı kesim yöntemlerinin mikroyapıda yarattığı değişim ve ardından tavlama işleminin kesim sonrasındaki mikroyapıya etkisi araştırılmıştır. 316L paslanmaz çelik lazer kesim, plazma kesim, otojen kesme, su jeti ile kesim, tel erozyon ile kesim, avuç içi taşlama ile kesim ve metal testeresi ile kesim yöntemleri ile kesilmiştir. Kesimlerin yapılmasının ardından numunelerin yapıları SEM ve optik mikroskopta incelenerek kesimlerin malzeme yapısına etkisi değerlendirilmiştir. İncelemenin ardından bu kesim yöntemleri ile kesilen numunelere normalizasyon tavlaması yapılmıştır. Normalizasyon tavlamasının ardından, numuneler kesim sonrasında olduğu gibi SEM ve optik mikroskopta incelenmiş ve her bir kesim yöntemi için normalizasyon tavlamasının etkisi değerlendirilmiştir. Kesim ve tavlama işlemleri ile ilgili deneysel çalışmalardan elde edilen veriler değerlendirildiğinde; kesim hassasiyeti, düzgün kesim yüzeyi, malzeme boyunca homojen tane boyutu elde edilebilmesi, yapıda krom-karbür ve oksit oluşturmaması ile lazer kesimin stent gibi hassas implantların üretimi için en uygun yöntem olduğu belirlenmiştir. Üretimi stent seviyesinde hassasiyet gerektirmeyen implantlarda ise lazer kesimden sonra kullanılabilecek en iyi yöntemin tel erozyon ile kesme olduğu tespit edilmiştir. Plazma kesim ve otojen kesme yöntemlerinin malzeme yapısını bozduğu ve düzgün kesim yüzeyi elde edilemediği için implant üretimine uygun olmadıkları belirlenmiştir. Su jeti ile kesim yönteminin malzemede distorsiyon yarattığı ve aşındırıcı olarak kullanılan garnetin malzemeye verdiği hasarın ilerleyen zamanlarda çatlak oluşumunu kolaylaştıracağı tespitler arasındadır. Avuç içi taşlama ile kesim ve metal testeresi ile kesme yöntemlerinin malzemede yüksek distorsiyon oluşturduğu belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar literatürdeki çalışmalar ile karşılaştırıldığında sonuçların örtüştüğü gözlemlenmiştir.
-
ÖgeAltın İçeren Asidik Çözeltilerin Bitkisel Atıklar İle İşlenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Gözüak, Barış ; Açma, Ercan ; Üretim Metalurjisi ; ManufacturingAltın İçeren Asidik Çözeltilerin Bitkisel Atıklar ile İşlenmesi
-
ÖgeAlüminyum Ve Alaşımlarının Dökümünde Rafinasyon Yöntemlerinin Karşılaştırılması(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Türker, Erdem ; Açma, Ercan ; Üretim Metalurjisi ; ManufacturingBu çalışmada çeşitli alüminyum alaşımlarının ergitilmesinde en önemli problemlerden biri olan çözünmüş hidrojen gazının giderilmesi deneysel olarak incelenmiştir. Ölçümler Bulgaristan’ın Şumen Şehrinde kurulu Alcomet-Plc unvanlı alüminyum tesislerinde endüstriyel boyutta gerçekleştirilmiştir. İncelenen alüminyum alaşım serileri 8006, 8011A, 1050A ve 3105 normundaki metal alaşımlarıdır. Bu alaşımlarının ergitilmesi ve dökümü sırasında hegzakloretan tabletleri ile %90azot+%10 klor karışımları ile ve otomatik flaks beslemeli gaz enjeksiyon cihazı ile gaz giderme işlemleri gerçekleştirilmiştir. Gaz gidermeden sonra alınan metal numunelerinde kalıntı hidrojen, empürite miktarı, inklüzyon seviyesi kimyasal ve fiziksel karakterizasyon yöntemleri ile saptanmıştır. Numunelerin metalografik olarak karşılaştırılması da yapılan deneysel çalışmalar arasındadır. Bu kapsamda uygulanan deneylerin sonuçlarına göre uygulanan her üç gaz giderme yönteminde de kalıntı hidrojen miktarı 0,2ppm ile kabul edilebilir sınırlara kadar düşürülebilmektedir. Ancak bu üç yöntemden enjeksiyon cihazı ile gaz gidermenin en iyi metal kalitesini verdiği alaşımda kalan empürite ve inklüzyon miktarlarının ölçülmesi ile ortaya konulmuştur. Metalografik incelemelerde söz konusu gaz giderme yönteminin en olumlu sonuçları verdiğini kanıtlamıştır. Bu çalışmada gaz giderme sonunda kalan hidrojen miktarının alaşımdaki mangan miktarı ile ters orantılı olarak değiştiğinin tespiti önemli bir deneysel sonuçtur.
-
ÖgeAntimonun ateşte rafinasyonunda demir ve arseniğin davranışı(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1988) Açma, Ercan ; Bor, Fuat Yavuz ; Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ; Metallurgical and Materials EngineeringBu çalışmada; demir ve arseniğin sodyumlu flakslar ve oksitle yici veya sülfürleyici maddeler ilavesiyle ham antimondan ateşte rafi nasyon yoluyla giderilmesi teorik ve deneysel olarak incelenmiştir. Yapılan kaynak araştırmalarına göre kavurma-redüksiyon yöntemiyle üre tilen ham antimon, raf inasyonu gerektirecek konsantrasyonlarda demir ve arsenik içermektedir. Bu empüriteler sadece ateşte rafinasyonla gider ilebilmektedir. Ateşte rafinasyon sırasında antimon kayıplarının önlenmesi için düşük ergime sıcaklğına, akışkanlığına ve örtücülük ö- zelliğine sahip mat ve cürufların oluşturması şarttır. Bu özellikleri Na2C03, NaCl, NaOH ve Na2SC>4.10H20 gibi sodyumlu tuzlarla sağlanmakta dır. Rafine edici madde olarak SD2S3, NaNC>3 ve havanın kullanımı yay gındır. Yapılan deneylerde yapay Sb-Fe ve Sb-As alaşımları ile ve or jinal ham antimon numuneleri kullanılmıştır. Yapay alaşımlarla ger çekleştirilen deneylerde en az antimon kaybıyla en etkin demir ve ar senik arıtımını sağlayacak sıcaklık, süre, rafine edici madde türü ve miktarı ile f laks tür ve miktarları saptanmıştır. Deneysel olarak tespit edilen bazı önemli sonuçlar aşağıdadır. 1) Uygun sıcaklıklar demir için 900, arsenik için 950°C'tur. 2) Yeterli rafinasyon süreleri demir için Sb2&3 ve NaNÛ3 ilavesinde 4 saat, havayla oksidasyonda 2 saat, arsenik için 2 saattir. 3) Rafinasyon için antimondaki 1 kısım demire 2 kısım Sb2S3, 2 kısım NaNÛ3 ilavesi ve 1 kısım arseniğe 3 kısım NaNÛ3 ilavesi yeterli dir. Optimal hava miktarı 300 mi hava/dak. kg Sb'dur. 4) En düşük empürite konsantrasyonu ve antimon kaybıyla raf inasyonu mümkün kılan flaks karışımları demir için sülfürieyici şartlarda 25 Na2C03 + %10 NaCl, oksitleyici şartlarda %10 Na2C03 + %40 NaCl ve arsenik için %20 Na2C03 + %15 NaOH + %5 NaCl'dür. 5) Deneylerde rafine edilen antimondaki demiri sülfürleyerek %0.020 Fe; oksitleyerek %0.005 Fe; arseniği ise %00015 As değerlerine kadar indirmek mümkündür. 6) %97.9l Sb içeren orjinal bir ham metali, havayla oksitleyerek, %95 antimon verimiyle, %99.915 Sb tenörüne kadar saflaştırmak müm kün olmaktadır. 7) Optimal şartlarda yapılacak antimon rafinasyon işlemleri sadece Türkiye için yılda 256 ton regulus tasarrufu yaratabilecektir. Bu tasarrufun maddi tutarı günümüz fiyatlarıyla 560 milyon TL.- etmektedir
-
ÖgeBayer prosesinde elde edilen vanadyum çamurlarından V205 üretimi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1991) Sesigür, Hakan ; Açma, Ercan ; 19379 ; Metalurji ve Malzeme MühendisliğiBu tez çalışmasında Etibank Seydişehir Alüminyum Tesis lerinden sağlanan vanadyum çamurlarından yüksek safiyette vanadyum pentaoksit üretiminin koşulları incelenmiştir. Bu amaçla üç grup deney yapılmıştır. Bunlar; - Çözümlendirme - Çözelti temizleme - Amonyum vanadat çöktürme deneyleridir. Çözümlendirme deneylerinde, çözümlendirme sıcaklığının ve katı/sıvı oranının etkisi incelenmiştir. Bu amaçla 60- 7D-8G ve 90 C'lerde çözümlendirme işlemleri yapılmıştır. Optimum çözümlendirme sıcaklığında ise katı/sıvı oranının etkisi incelenmiştir. Katı/sıvı oranının etüdünde 1/2.5- 1/5-1/10 oranları etüd edilmiştir. Çözelti temizleme deney lerinde teknik uygulamaya uygun olarak çözelti jips ile muamele edilmiş temizleme işlemi 95 C'de, pH=8-9'da ve sto- kiometrik CaSO, ihtiyacının 1.5 katı ile çalışılarak gerçek leştirilmiştir. Amonyum vanadat çöktürme deneylerinde çö zelti temizlemeden gelen vanadyum çözeltisinden pH 2. 5 'çj g yeterli miktarda amonyak ilavesi ile amonyum vanadat çöktü- rülmüştür. Çöktürme deneylerinde çözelti sıcaklığının çök türme verimine etkisi etüd edilmiştir. Bu tez kapsamında yapılan deneylerin sonucunda elde edilen önemli sonuçlar şu şekilde sıralanabilir. 1)- Optimum çözümlendirme şartalır, SO C, 1/5 katı/ sıvı aranı ve 2 saat çözümlendirme süresidir. Bu şartlar da yapılan deneylerde vanadyumu çözeltiye alma randımanı % 98'dir. 2)- Stokiometrik miktarın 1.5 katı CaSO, kullanılarak yapılan çözelti temizleme işlemi ile çözeltideki Al ile yarım saatte % 100 oranında temizlenmiştir. İki saatlik işlem sonucunda As % 38.7, P%kk oranında çözeltiden uzaklaş- tırılabilmektedir. 3)- l\IH, vanadat çöktürme işleminde, pH=2.5'a ayarlan dıktan sora stokiometrik miktarın 3 katı (hacimce % 5)amon- yak ilavesi ile oda sıcaklığında yapılan deneylerde çözel tideki vanadyumun % 92*si NH" -vanadat halinde çöktürüle- bilmiştir.
-
ÖgeCila Ramatlarından Altın Geri Kazanımı Ve Optimizasyonu(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Gürdal, Burcu ; Açma, Ercan ; Üretim Metalurjisi ; ManufacturingBu tez çalışmasında, düşük içerikli ve işlenmesi güçlük arz eden cila ramatlarından altının geri kazanılması incelenmiştir. Cila ramatları yakılarak ön işlemlerden geçirilmiş, kül haline getirilen ramat üç boyutlu karıştırıcıda 4 saat karıştırılarak homojenleştirilme işlemine tabi tutulmuştur. Bu işlemlerden sonra kül haline getirilmiş ramattan numune alınarak ayar evinde küpelasyon ve titrasyon yapıldıktan sonra içerdikleri altın miktarlarının sırasıyla %16,11 olduğu tespit edilmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar ile altın miktarı bilinen bu ramattan altının çevre dostu bir şekilde ve yüksek verimle geri kazanılmasına çalışılmıştır. Altın miktarı bilinen ramattaki altın, kral suyu (3HCl+HNO3) ve HCl+H2O2 kombinasyonu ile farklı sıcaklıklarda zamana bağlı olarak çözümlendirilmiş, altını çözeltiye alma işlemleri sırasında HCl miktarı sabit tutularak stokiyometrik olarak gerekli olan HNO3 ve H2O2 miktarı belirlenmiştir. Kral suyunun (3HCl+HNO3) %99,99 safiyetteki altını çözme verimleri 80°C, 70°C, 60°C, 50°C, 40°C ve 30°C’deki zamana bağlı olarak tespit edilmiştir. Kül haline getirilmiş ramattan uygun şartlarda altının çözeltiye alınma işlemi optimize edildikten sonra bu çözeltilerden altının maksimum verimle çöktürülme şartları araştırılmıştır. Çöktürme deneylerinde sodyum bisülfit (NaHSO3) ve amonyum demir sülfat ((NH4)2Fe(SO4)2.6H2O) kullanılarak bu iki yaygın çöktürücü ajanın çöktürme performansları mukayese edilmiştir. Deneylerde; karıştırma hızı, çöktürme zamanı, çözeltinin pH’ı ve sıcaklık incelenen temel parametreler olmuştur.
-
ÖgeDoğankuzu ve Mortaş boksit cevherlerinin liç şartlarının incelenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1997) Canözer, İlker ; Açma, Ercan ; 66874 ; Metalurji ve Malzeme MühendisliğiYapılan deneylerle böhmitik karakterdeki Doğankuzu ve Mortaş boksit cevherlerinin liç şartlan incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, her iki cevher için de en iyi kostik modül oranının 3.5 ve en iyi K/S oranının ise 1/5 olduğu belirlenmiştir. Bununla beraber, hem Doğankuzu ve hem de Mortaş cevheri için en uygun tane boyutunun (-53) um olduğu saptanmıştır. Ayrıca yapılan deneylerle 225°C'ye kadar olan sıcaklıklarda ve kısa çözümlendirme sürelerinde Mortaş cevheri ile, Doğankuzu cevherine oranla daha iyi bir liç verimine ulaşılmıştır. Fakat bu sıcaklıklarda, çözümlendirme süresi arttıkça bu durum Doğankuzu cevheri lehine gelişim göstermektedir. 240 °C'de ise, çok kısa çözümlendirme sürelerinde bile (ör: 15 dak.) Doğankuzu cevheri ile yüksek liç verimlerine (% 80.13) ulaşılmıştır, l saatlik çözümlendirme süresinde ise liç veriminin % 99.95 olduğu saptanmıştır. Oysa Mortaş cevheri ile buna yakın bir orana ulaşmak (% 97.22) yaklaşık olarak 3 saat almaktadır. Bunun yanısıra, çözeltilerdeki SiOa konsantrasyonları da incelenmiş ve cevherlerin hangi oranda reaktif silika içerdikleri belirlenmiştir. Daha yüksek SİÛ2 oranına sahip olan Mortaş cevherinde reaktif silika içeriği, Doğankuzu cevherinin reaktif silika içeriğinden daha düşük çıkmıştır. Kısa sürelerde Mortaş cevherinin daha iyi bir liç verimi alınmasının nedeni,bu düşük reaktif silika içeriği olabilir. Bunun yanısıra Mortaş cevherinin içerdiği a - kuartz miktarının Doğankuzu cevherindekinden daha düşük olması da bunda etken rol oynamış olabilir. En son aşamada ise, Crank - Ginstling - Brounstein metodu kullanılarak, her iki cevher için de kinetik model araştırması yapılmıştır. Bu çalışmaya göre, her iki cevher de topokimyasal olarak çözünmekte ve difüzyon kontrollü mekanizmaya uymaktadırlar.
-
ÖgeGalvaniz tesislerinde oluşan sıvı atıkların metalurjik olarak değerlendirilmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1999) Sönmez, Mehmet Şeref ; Açma, Ercan ; 100555 ; Metalurji ve Malzeme MühendisliğiBu tez çalışmasında sıcak daldırma metoduyla galvanizlerine yapan bir tesisten alınan atık pickling çözeltisinin metalurjik değerlendirilmesine yönelik deneysel çalışmalar yapılmıştır. Deneylerde 110-145 g/l demir, 130-180 g/l çinko, 5-10 g/l hidroklorik asit ve ppm mertebesinde Cu, Ni, Pb Cd, Cr, Mn gibi ağır metal iyonları içeren ve pH değeri 0.72 olan bir çözelti kullanılmıştır. Bu çözeltinin değerlendirilmesinde uygulanan yöntem; götit çöktürme, çinko karbonat çöktürme, çökeleklerin kullanılabilir ürünler haline getirilmesi ve nihai çözeltinin deşarj edilmesi kademelerinden oluşmuştur. Yapılan deneylerde bu yöntem kademelerini optimize edecek parametreler incelenmiştir. Yapılan analizlere göre çözeltideki demirin yaklaşık %90'ı Fe2+ iyonu halindedir. Çözeltideki demirin tamamı oda sıcaklığında, gerekli miktarın 1.8 katı H202 ilavesiyle, 800 dev.dak"1 karıştırma hızında ve 10 dakika gibi kısa bir sürede Fe3"1" iyonlanna oksitlenebilmektedir. Oksidasyon sırasında Pt-SCE elektrot çifti ile ölçülen potansiyel 0.72 V'tur ve bu potansiyel değeri %100 oksidasyona karşılık gelmektedir. Oksidasyondan sonra pH değerinin NaOH ile 2.5'e sürekli nötralizasyonu ile yine oda sıcaklığında demirin tamamıyla p-götit olarak çöktürülebilmesi için 800 dev.dak"1 karıştırma hızında, 10-15 dakikalık süre yetmektedir. Dolayısıyla çözeltideki demirin tamamıyla giderilmesi için gerekli toplam süre 20-25 dakikadır. Oluşturulan götit çökeleğindeki absorblanan çinko miktan, tespit edilen optimum şartlarda %0.4 değeri olan en düşük seviyede kalmaktadır. San renkli p-götit 250°C sıcaklıkta dehidrate edildiği zaman kırmızı renkli a-Fe203'e dönüştürülmektedir. Her iki ürün de pigment olarak kullanılabilecek karakterdedir. Demiri giderilmiş çözeltiden çinkonun gerekli miktann 2.5 katı Na2C03 ilavesiyle 60°C'de ve 3 saat süre içinde 600 dev.dak"1,lık bir karıştırma hızında tamamıyla çöktürülebileceği tespit edilmiştir. Çöktürülen ürün ZnCXVtir ve bu ürünün 300°C'de 30 dakika süre ile kalsine edilmesiyle oldukça saf bir ZnO elde edilebilmektedir. Demir ve çinko giderme işlemlerinden çıkan çözelti pH değeri 8-8.5 olan ve ppm olarak 2.94 Cu, 2.08 Co, 2.84 Ni, 3.44 Pb, 0.34 Cd, 0.44 Cr, 0.50 Mn, 1.32 Fe, 1.18 Zn, 2.7 Ca, 0.36 (S04)" ve de 200-250 g/l NaCI içeren bir çözeltidir. Bu çözeltinin içerdiği NaCl'ün tuz veya kimyasallar olarak değerlendirilmesi gerekmektedir.
-
ÖgeGalvanizli Hurdalardan Çinkonun Geri Kazanımı(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Aktaş, Serdar ; Açma, Ercan ; Üretim Metalurjisi ; Extractive MetallurgyBu tez çalışmasında piyasadan sağlanan galvanizli çelik ürünlerden çinkonun (Zn) çeşitli asidik çözeltilerde sıyrılması, bu çözeltilerdeki çinko haricindeki safsızlıkların temizlenmesi ve de çözeltilerden çinkonun geri kazanılmasının şartları deneysel olarak incelenmiştir. Yapılan deneylerden elde edilen sonuçlara göre, eski galvanizli çelik ürünlerden Zn’nin sülfürik asit (H2SO4) ile pH=0,2 ‘ye kadar tamamıyla sıyrılması mümkündür. Tekrarlı sıyırmalarla 80-85 g/l’nin üzerinde Zn ve 0,2g/l’ye kadar demir (Fe) içeren çözeltiden çinko sülfat (ZnSO4) üretimi mümkündür. Tekrarlı Sıyırma ile zenginleştirilmiş ZnSO4 çözeltilerindeki Fe konsantrasyonu, pH=3’de hidrojen peroksit (H2O2) ile oksidasyon yapılarak 0,5 mg/l mertebelerine kadar indirilebilmektedir. Ancak bu götit (FeOOH) çöktürme işlemi esnasında çözeltinin kirlenmemesi için nötralizasyonun ticari çinko oksit (ZnO) ile yapılması faydalıdır. Demirden temizlenmiş çözelti, ZnO ile nötralize edildiği için nihai olarak 100g/l Zn içermektedir. pH’si 3-3,5 olan bu çözeltiye 2,5/1 oranında uçucu sıvı ilave edilerek, oda sıcaklığında, karıştırmalı şartlarda 15 dakikalık süre içerisinde %99’un üzerinde bir verimle Zn’nin bileşik halinde çöktürülmesinin mümkün olduğu deneylerle ispatlanmıştır. Çöktürülen Zn bileşiği ZnSO4.H2O’dur. Bu bileşik, %36,4 Zn ve %0,002 Fe içeren, satılabilir safiyette bir ticari hammaddedir. Zengin sıyırma çözeltisinden ZnSO4.H2O üretimi için kullanılan uçucu sıvı 78 oC’de 20 dakika süren destilasyon işleminde %90 oranında geri kazanılabilmektedir. Destilasyon ürünü, ZnSO4.H2O üretiminde tekrar kullanılabilir safiyettedir. Destilasyondan çıkan atık çözelti pH=3-3,5 ve 1 g/l’ye kadar Zn içeren bir çözeltidir. Bu çözelti asitlendirilerek sıyırma prosesine geri döndürülebilmektedir. Tez çerçevesinde deneylerle optimize edilmiş bu proses satılabilir bir ürün üreten ve çevre sorunu yaratmayan bir prosestir.
-
Ögeİki değerli demir sülfattan saf demir tozu eldesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1998) Uzar, Ümit ; Açma, Ercan ; 75224 ; Metalurji ve Malzeme MühendisliğiBu çalışmada Demir-Çelik pickling ( Yüzey temizleme ) banyosu atık çözeltilerinin kristalizasyonu ile elde edilen demir tuzlarından (FeS04.7H20) toz metalürjisinde en fazla kullanılan demir tozlarının eldesi için çalışılmıştır. Yapılan çalışmalarda ilk olarak götit (a-FeOOH) çöktürme işlemi yapılmıştır. Götit iki ayrı grupta asiküler ve eşeksenli yapıda çöktürülmüştür. Asiküler götitin çöktürülebilmesi için maya oluşturulması gerekir. Bu maya suda çözümlendirilen FeS04.7H20'e stokiometrik oranda NaOH ilavesi ile 17 saatlik reaksiyon süresi sonucunda elde edilir. Elde edilen çekirdekler üzerinde asiküler götit oluşturulabilmesi için 50 g.l"1 FeS04.7H20 konsantrasyonunda 60°C sıcaklık, 300 dev/dak karıştırma hızıyla 4 saat boyunca hava üflenmesi gerekir.Eşeksenli götit çöktürülmesi için ise maya hazırlanmaksızın yukarıdaki belirtilen deney şartlarıyla çalışarak götit çöktürülebilmektedir. Elde edilen asiküler ve eşeksenli yapıdaki götit (a-FeOOH) a-Fe203'e dehidratosyonu ise 250°C sıcaklıkta 30 dakikada etüvde gerçekleştirilir. Asiküler ve eşeksenli yapıdaki a - Fe203 farklı sıcaklık ve sürelerde hidrojenle tüp fırında redüksiyona uğratılmıştır. En saf demir tozuna ulaşılabilmesi için en optimum şartlar belirlenmiştir. Eşeksenli yapıdaki numunelerde saf demir tozu 1000°C'de 60 dakikada %99,75 saflıkta elde edilebilmiştir, asiküler yapıda ise 1000°C'de 150 dakikada %99,29 saflıkta demir tozu elde olunmuştur. Eşeksenli yapıdaki numuneler kısa sürede redüklenirken asiküler yapıdaki numuneler daha uzun sürede redüklenir. Yapılan kinetik incelemeler sonucundada eşeksenli numunelerin (26,03 k.j./mol) asiküler numunelere (27,09 k.j./mol) göre daha az enerjiyle yüksek saflığa ulaşıldığı görülmüştür ve oluşan reaksiyonların difüzyon kontrollü olduğu saptanmıştır. Yüksek sıcaklıktaki redüksiyon deneyleri sonucunda elde edilen ürün poroz olmayan süngerimsi yapıdadır ve simterleşmiş haldedir.
-
Ögeİki değerli demir sülfattan y-Fe2O3 sentezi ve karakterizasyonu(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1996) Sesigür, M. Hakan ; Açma, Ercan ; Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ; Metallurgical and Materials EngineeringBu çalışmada Ereğli Demir Çelik Fabrikaları Pickling Banyosu artıkları (FeSO^EMD) kullanılarak manyetik bant teknolojisinde kullanılan y-Fe203 üretiminin parametreleri incelenmiştir. Camras Patentine uygun olarak çekirdekleştirici ürün eldesine yönelik çalışmada 17 saat reaksiyon sonucunda 35 nr.g"1 yüzey alanına sahip ve asiküler oksit üretimine elverişli ara ürün elde edilmiştir. Elde edilen çekirdekleştirici ürün üzerinde götit tanesinin büyütülmesine yönelik çalışmada optimum şartlar 60°C ve 300 dev.dak"1 karıştırma hızında, 50 g.l"1 FeS04.7H20 başlangıç konsantrasyonu 450 l.s"1 hava üfleme debisi ve 3 numara firitten sağlanan hava kabarcıkları olarak saptanmış ve bu şartlarda yapılan deneylerden alınan ürün üzerinde standart şartlarda yapılan işlemlerden sonra elde edilen üründe 28.3 nr.g"1 spesifik yüzey alanı, 240 Oe koersivite değeri ve 103.7 emu.g"1 manyetik doymuşluk elde edilmiştir. Götit tanelerinin dehidratasyonunda en uygun sıcaklık 250°C ve süre 30 dakika olarak saptanmıştır. Daha sonra yapılan redüksiyon işleminde uygun sıcaklık 380°C ve 15 dakikalık reaksiyon süresi olarak bulunmuştur. Bundan daha düşük sıcaklık ve sürelerde yapdan deneylerde yapıda kalıntı hematit' e rastlanmıştır. Buna karşılık daha yükse sıcaklık ve deney sürelerinde ise yapıda metalik demire raslanmışür. Nihai ürün olan y-Fe2(V in üretimindeki son aşama olan reoksidasyon işleminde en uygun sıcaklık 220°C ve süre 10-15 saat arası olarak bulunmuştur. Artan sıcaklık ile kalıntı Fe "*' in azalmasına karşılık koersivite değerinin düştüğü saptanmıştır. Artan süre ile ise hem Fef+ miktarı azalmakta hem de koersivite artmaktadır. Yukarıda belitreilen optimum şartlarda üretilen manyetik demir oksit, 28.3 nr.g"1 spesifik yüzey alanına sahip asiküler (boy/çap = 7.6) yapıda ve 350-380 Oe koersiviteye sahiptir.
-
Ögeİkincil Çelik Üretiminde Kükürt Giderme Ve Çelik Kalitesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Özaksoy, Mehmet Gökhan ; Açma, Ercan ; Üretim Metalurjisi ; ManufacturingBu çalışmada, bir ikincil çelik tesisinde, karbon çeliklerinin üretiminde, kükürt gidermeye etki eden parametreler optimize edilmiştir. Ayrıca sürekli döküm tekniği ile üretilen kare kesitli kütüklerde meydana gelen kusurlar makro ölçekte irdelenmiştir. Pota ocağında kükürt gidermeye; sıvı çelik serbest oksijen içeriği, curuf bazikliği, curuf içerisindeki FeO ve Al2O3 miktarının etkisi olduğu belirlenmiştir. Yapılan makro ölçekli incelemelere göre, kükürt giderme etkinliğinin kütük kalitesi ile ilişkisi tespit edilmiş ve çeliğin %S içeriği ile Mn/S oranının kütüklerin rombiklik ve iç yapı köşe çatlağı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Ayrıca, sürekli döküm sırasındaki çeliğin aşırı ısı miktarının da bu kusurlar üzerindeki etkileri belirlenmiş ve sekonder soğutma bölgesi spesifik su tüketiminin de iç yapı köşe çatlağı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Bunun yanında, kütüklerde sıklıkla karşılaşılan diğer bir kusur olan iç yapı gaz boşluğu oluşumunun, sıvı çeliğin dökümden önceki serbest oksijen değeri ile toplam azot ve oksijen içeriğinin etkisiyle olduğu tespit edilmiştir.
-
ÖgeKobalt ve demir'in sülfatlı çözeltilerden solvent ekstraksiyonu yöntemi kullanılarak ayrılması(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1995) Karahan, Nizamettin ; Açma, Ercan ; 46257 ; Metalurji ve Malzeme MühendisliğiTez çalışmasında sülfatlı çözeltilerden kabalt ve de mirin solvent ekstraksiyon yöntemi ile selektif alarak ay- rılması incelenmiştir. Ekstraktant olarak D2EHPA ve Kelex 1DG, çözücü alarak ise Shell Get-A-I kullanılmıştır. De neysel çalışmalarda, besleme çözeltisindeki metal konsant rasyonunun, çözelti pH'sının A/o(A:sulu faz, Ojorganik faz) oranının, Co ve Fe ekstraksiyon verimi üzerindeki etkileri etüd edilmiştir» organiğe yüklenen kobalt ve demirin, HpSO, ve HC1 ile sıyırma şartları incelenmiştir. Kobalt vce demirin selektif ayrımı etüd edilmiştir. Elde edilen bazı önemli sonuçlar aşağıda verilmiştir. kQ g.NH^OH/L ile dengelenen % 20 D2EHPA-shell Oet-A-1 solventi verimi (n) % 99.7,1.97 g Fs/1 için denge pH'sı 4.85, n ise % 98.5 alarak bulunmuştur. A/a oranı, besle me çözeltisindeki metal konsantrasyonu arttıkça D ve n düşmektedir. Co için 1.50 g H-SO./l de % 99.9 Fe için ise 300 g HCl/l'de % 62'lik sıyırma verimi elde edilmiştir. Sülfatlı çözeltilerden kabalt ve demirin ayrılması işle minde, 2.87 g Ca/1, 0.52 g Fa/l denge pH'sının 5.15 oldu ğu durumda, Co ve Fe organiğe % 99 oranında yüklenmiş tir. Kobalt, organikten % 96 oranında, demir ise % 1 ora nında sıyrılmıştır. D2EHPA ile kabalt, sülfatlı kobalt- demir çözeltisinden % 96 oranında ayrılmıştır. Kelex 100 ile birlikte aratransfer ajan olarak Nonyl- phenal kullanılmıştır. % 20 Kelex 100 + % 1G Nanylphenol Shell jet A-1 solventi deneylerinde, 1.98 g Ca/1 için den ge pH'sı 8.83 n % 99.5, 1.97 g Fe/1 için denge pH'sı 3.70 n ise % 60.5 alarak bulunmuştur. Besleme çözeltisindeki Ca konsantrasyonu 13 g Ca/1 kadar D ve n'nün değişmediği Fe konsantrasyonu arttıkça D ve n'nün düştüğü görülmüştür. Elde edilen ekstraksiyon izotermlerinde, kobaltın az ka demeli demirin ise çok kademeli ekstraksiyon adımına sa hip olduğu bulunmuştur. Kobalt, 250 g H-SG./l ile %97.76, Demir 300 g HC1/1 ile % 86.27 sıyrılmıştır. Sülfatlı çözeltilerden kobalt ve demirin ayrılması işleminde, 2.89 g Ca/1, 2.93 g Fe/1, denge pH'sı 9.20 olduğu durumda ko balt ve demirin her ikiside organiğe yüklenmiştir. I-LS0, ' le yapılan sıyırma deneyinde kabalt, demirden selektir olarak sıyrılamamıştır. Böylece kobalt, sülfatlı kobalt- demir çözeltisinden ayrılamamıştır.
-
ÖgePirinç alaşımlarının hazırlanmasında flaksların etkisi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2000) Akgün, Oğuzhan ; Açma, Ercan ; 101233 ; Metalurji ve Malzeme MühendisliğiBu çalışmada, CuZn39Pb3 pirinç alaşımının laboratuar tipi bir indüksiyon ocağında 900-1 100°C sıcaklıklar arasında ergitilmesi sırasında flakslamanın etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Bu amaçla yapılan deneysel çalışmalarda literatürlerden yararlanılarak tespit edilen tek veya çoklu flaks kompozisyonları ile ergitmeler gerçekleştirilerek kullanılan flaks bileşimine ait alaşım ve cüruf ağırlıkları, alaşım ve curuflardaki var olan metal yüzde miktarları ölçülerek CuZn39Pb3 pirinç malzemeye ait alaşım elementleri olan bakır, çinko, kurşun ve demir metal dağılım katsayılarının tespiti ile dağılım katsayısı-sıcaklık grafikleri çizilmiştir. Bu deneysel çalışmalar sonunda ortaya çıkan sonuçlar şu şekilde özetlenebilinir. Pirinç alaşımlarının hazırlanmasında ergime sıcaklığı arttıkça alaşım ağırlığında artış, cüruf ağırlıklarında azalma kaydedilmektedir. Pirinç alaşımlarının flaks altında ergitilmesinde optimal ergitme sıcaklığı 1050-1 100°C'dir. Pirinç alaşımlarının hazırlanmasında tek flakstan veya çok flakstan hazırlanmış curuflaştırıcılar kullanılabilmektedir. Deneylerde denenen tekli flakslar içinde en iyi sonucu kalsiyum florür (flüşpat) vermiştir. Flüşpatla yapılan ergitmelerde alaşım kurtarma randımanı %94'tür. Tek flakslı ergitmelerde bakır metalinin dağılım katsayısı nötr ve bazik karakterli flakslarda sıcaklıkla artmakta, asidik karakterli flakslarda ise sıcaklıkla azalmaktadır. Bakır açısından en etkili flaks borakstır. Bu flaksla elde edilen bakır dağılım katsayısı 1050°C sıcaklığında 5.54 mertebesindedir. Tek flaks altında alaşım hazırlama sırasmda çinkonun dağılım katsayısının denenen bütün flaks türleri için sıcaklıktan etkilenmediği tespit edilmiştir. Bu deneylerde çinkonun dağılım katsayısı ortalama olarak 1.10 ile 0.95 arasında değişmektedir. Tek flakslı deneylerde kurşunun dağılım katsayısı bakırın davranışına benzemektedir. Nötr ve bazik flakslarda dağılım katsayısı sıcaklıkla artma, asidik flakslarda ise sıcaklıkla düşme göstermektedir. Ulaşılan en yüksek kurşun dağılım katsayısı sodyum karbonat (soda külü) ile 1000°C'de 4.68 değerindedir. Pirinç alaşımı içerisindeki demirin tek flakslı ergitmelerde dağılım davranışı da bakır ve kurşuna benzemektedir. Nötr ve bazik flakslarla dağılım katsayısı sıcaklıkla artış, asidik ve oksitleyici flakslarla dağılım katsayısı sıcaklıkla düşüş eğilimindedir. Optimal çalışma sıcaklığı olan 1000°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda ulaşılan en yüksek demir dağılım katsayısı 1.79 'la soda külüne aittir. En düşük dağılım katsayısı ise susuz sodyum perboratta 0.55 seviyesindedir. Bu alaşımının çoklu flaks kombinasyonlarıp altmda ergitilmesinde en iyi sonucu 243g alaşım ağırlığının elde edildiği %50 Soda külü+%30 Kalsine boraks+%20 Cam tozu flaks kombinasyonu vermektedir. Bu deneyde alaşım kurtarma randımanı %97.2'dir. Denenen çoklu flaks ergitmelerinde bakır dağılımının genel karakteristiği sıcaklıkla artma diğer bir deyişle bakırın alaşımda kalma eğilimidir. Elde edilen en yüksek bakır dağılım katsayısı 1 100°C'de %50 Soda külü+%30 Kalsine boraks+%20 Cam tozu flaks bileşiminde 5. 06 'dır. Çok flakslı ergitmelerde çinko metalinin XII dağılım katsayısı sıcaklıkla azalmakta çinkonun cürufa geçme eğilimi artmaktadır. 1100°C'de elde edilen en düşük çinko dağılım katsayısı 0.6-0.7 mertebesindedir. Yine çok flakslı ergitmelerde kurşunun dağılım katsayısı sıcaklıkla artmakta metal pirinç alaşımı içinde kalma eğilimi göstermektedir. Elde edilen en yüksek kurşun dağılım katsayısı 1 100°Cde %25 Kriyolit+%35 Kalsiyum klorür+%30 Boraks+%10 Sofra tuzu flaks bileşiminde 5.5'dir. Demir metalinin dağılım davranışı çok flakslı ergitmelerde de aynıdır. Asidik karakterli ağırlıklı olarak boraks cam tozu ve sodyum florür içeren flaks kombinasyonlarında sıcaklıkla artmakta ve demir alaşım içinde kalma eğilimi göstermektedir. Diğer flaks bileşimlerinde ise dağılım katsayısı sıcaklıkla azalmakta ve demir artan miktarlarda cürufa geçmektedir. Ulaşılan en yüksek demir dağılım katsayısı 1100°C'de %53 Boraks+%14 Kriyolit+%17 Soda külü+%15 Potasyum klorür+%1 Sofra tuzu klorür flaks bileşiminde 1.45, yine 1100°C sıcaklıkta en düşük dağılım katsayısı ise 0.67 ile %25 Kriyolit+%35 Kalsiyum klorür+%30 Boraks+%10 Sofra tuzu flaks bileşimine aittir. Çeşitli flakslar altında yapılan ergitme deneylerinde ulaşılan en optimal sonuç %50 Soda külü+%30 Kalsine boraks+%20 Cam tozu flaks kombinasyonu ile 1100°C'de yapılan ergitmedir. Bu deneyde %97.4 alaşım kurtarma randımanı (pratikte %90-93) 5.06 bakır dağılım katsayısı, 0.84 çinko dağılım katsayısı, 5.06 kurşun dağılım katsayısı ve 1.31 demir dağılım katsayısı elde edilmektedir. Cüruf ağırlığı 3g civarında olup üretilen alaşım %61.9 bakır, %33.3 çinko, %3.5 kurşun ve %0.38 demir içeriği ile Ms58 alaşım standardına uygunluk göstermektedir.
-
ÖgeSülfatlı çözeltilerden bakır ve kobaltın H²S ile çöktürülme kinetiğinin incelenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1992) Oktaybaş, Cem ; Açma, Ercan ; 21962 ; Metalurji ve Malzeme Mühendisliği
-
ÖgeUludağ düşük tenörlü şelit konsantrelerinin soda-otoklav yöntemi ile değerlendirilmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1994) Tozar, Ejder ; Açma, Ercan ; 39491 ; Metalurji ve Malzeme MühendisliğiBu tez çalışmasında, Uludağ Volfram tesisince üre¬ tilen çeşitli nitelikteki Tungsten konsantrelerinden olan fakir şelit konsantresinin soda-otaklav yöntemi ile liç şartları araştırılmıştır. Deneylerde kullanılan konsantre % 35 lüO, ve % 5.25 içermektedir. Deneylerde liç verimine etki edebilecek sıcaklık (basınç), Na2CQ3 miktarı, liç süresi, tane bo¬ yutu, karıştırma hızı gibi parametreler incelenmiştir. Yapılan ölçümlere göre 1/5 katı-sıvı oranı BDD devir/dak. karıştırma hızında, -100 mesh tane boyutuna öğütülmüş numunenin 21G°C sıcaklık, 3 saat süre, 6 kat stokiometrik Na2C03 (96.6 gr) ilavesi ile optimum şart¬ larda liç edilebileceği ssptanmıştır. Bu şartlarda konsantrede bulunan U03'ün % 99'undan fazlası çözeltiye alınabilmiştir. Ayrıca optimum şartlarda çözünme kinetiği ve çözün¬ me modeli yanında, görülmesi amacıyla 'çözelti temizleme tungstik asit ve amonyum paratungstat çöktürme aşaması¬ na kadar gelinmiştir. Kinetik çalışma sonunda reaksi¬ yonun difüzyon kontrollü bir reaksiyon olduğu belirlen¬ miştir.
-
ÖgeYerli Ham Bor Cevherlerinden Kalsiyum Hekzaborür Üretimi Ve Refrakterlerde Antioksidan Olarak Kullanılması(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Orhan, Orkun ; Açma, Ercan ; Üretim Metalurjisi ; ManufacturingBu çalışmada, kolemanit mineralinin borik asit ve kokla birlikte ark fırınında redükleyerek kalsiyum hekzaborür üretimi ve demir-çelik üretiminde ana refrakter malzeme olan magnezya karbon (MgO-C) tuğlalara katılarak bu refrakterlerin oksidasyon dirençlerinin yükseltilmesi amaçlanmıştır. Deneylerde, Kırka yöresinden sağlanan kolemanit cevherinin, kok ve borik asit ile birlikte yapılan hazırlanan şarj harmanı, açık ark ile ısıtılmakta olan ark fırını potasına beslenmiş ve ergitilmiştir. Yapılan ark fırın deneylerinde 40 ile 120 volt ve 80 ile 140 amper arasında çalışılmıştır. Şarj bitiminde üst elektrodun yukarı doğru çekilmesiyle ark kesilerek, ağza kadar şarj ile dolu olan fırın soğumaya terk edilmiştir. Fırın tamamen soğuduktan sonra fırın içinde sinterlenmiş farklı fazlardan numuneler alınmıştır. Deneyler sonunda elde edilen metal fazları karakterize etmek amacıyla X-ışınları difraksiyonu (XRD) analizine tabi tutularak incelenmiştir. Oksidasyon deneylerinde ise antioksidan etkilerini karşılaştırmak için magnezya, pullu grafit ve antioksidan ilavesi olarak alüminyum, silisyum, bor karbür ve ark fırını deneylerinde elde edilen ürünler belirli oranlarda karıştırtmış, bağlayıcı olarak fenolik reçine kullanılmıştır. 1300 °C ve 1500 °C sıcaklıklarda belirli sürelerde sinterlenen numunelerin oksidasyon davranışının tespiti için ağırlık kaybından yola çıkılmış ve ağırlık kayıpları hesaplanırken, numunelerin oksidasyona uğramasıyla meydana gelen karbon kaybı yüzdesi esas alınmıştır.
-
ÖgeYerli sölestin ve barit konsantrelerinden SrCO3 ve BaCO3 üretimi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1996) Demirkaya, İsmail ; Açma, Ercan ; 55777 ; Metalurji ve Malzeme MühendisliğiBu tez çalışmasında, BARIT Maden A.Ş. tarafından üretilen 350 bin ton rezervli Sivas Akkaya yöresi sölestin konsantrelerinden soda yöntemi ile stronsiyum karbonat üretimi ve 150 bin ton rezervli Kahramanmaraş Önsen barit konsantrelerinden soda otoklav yöntemi ile baryum karbonat üretiminin liç şartlan araştırılmıştır. Deneylerde liç verimlerine etki edebilecek sıcaklık, Na2CÛ3 miktarı, liç süresi, tane boyutu, karıştırma hıza gibi paremetreler incelenmiştir. Stronsiyum karbonat üretiminde, 800 dev / dak karıştırma hızında, -100 mesh tane boyutuna öğütülmüş numunenin, 70 °C sıcaklık, 150 dakikalık süre, stokiyometrik miktarın ( 577,3 g Na2CÜ3 / kg cevher ) 5 katı ile optimum şartlarda liç edilebileceği saptanmıştır. Baryum karbonat üretiminde ise, 800 dev / dak karıştırma hızında, -200 mesh tane boyutuna öğütülmüş numunenin, 7,8 atmosferlik basınç altında 170 °C sıcaklıkta, 75 dakikalık süre, stokiyometrik miktarın ( 454 g Na2C03 / kg cevher ) 5 katı ile optimum şartlarda liç edilebileceği saptanmıştır. Ayrıca optimum şartlarda çözünme kinetiği ve çözünme modeli incelenmiş ve her iki gruptada reaksiyonların difüzyon kontrollü olduğu belirlenmiştir.