FBE- Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Yazar "Çekli, Can" ile FBE- Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeSpark Plazma Sinterleme Yöntemi İle Üretilen Molibden-molibden Karbür Esaslı Yapıların Mikroyapı Ve Tribolojik Karakterizasyonu(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2019) Çekli, Can ; Göller, Gültekin ; 10313802 ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği ; Material Science and EngineeringRefrakter metaller grubuna ait molibden (Mo), yüksek ergime sıcaklığı, yüksek ısıl ve elektriksel iletkenlik özellikleri sayesinde, havacılık, elektrik-elektronik endüstrileri ile yüksek sıcaklık uygulamalarında kullanılmaktadır. Yapılan doktora çalışmasında %99,97 saflıkta molibden tozunun spark plazma sinterleme yöntemi ile 40 MPa sabit basınç altında, 100 °C/dk ısıtma hızı ile vakum atmosferinde şekillendirilmesinde, sinterleme sıcaklığı ve sinterleme sürelerinin, yoğunlaşma davranışları, mekanik özellikler, mikroyapı ve aşınma üzerine etkileri incelenmiştir. Bu çalışmada kullanılan başlangıç tozları, 50 mm çapında disk şeklinde numuneler elde etmek amacıyla, grafit kalıplara yerleştirilerek spark plazma sinterleme işlemine tabi tutulmuşlardır. Sinterleme sıcaklıkları 1650, 1700 ve 1725 °C olarak, sinterleme süreleri ise 180, 360 ve 540 saniye olarak belirlenmiştir. Sinterleme işlemi sırasında numunelerin sıcaklık ve zamana bağlı olarak lineer çekilmesi izlenmiş, çekilmenin 950 °C'de başlayıp 1400 °C'de tamamlandığı, sinterleme parametrelerinin çekilme eğrisi üzerinde önemli bir değişiklik oluşturmadığı belirlenmiştir.. Farklı sinterleme sıcaklığı ve sinterleme sürelerinde üretimi yapılan molibden numunelerin relatif yoğunluk ve mekanik özelliklere etkilerini belirlemek amacıyla, yoğunluk ve mikrosertlik testleri yapılmıştır. Molibden tozlarının yoğunlaşma davranışı incelendiğinde, sinterleme sıcaklığı ve sinterlenme süresinin artmasıyla relatif yoğunluk değerlerinin azaldığı, 1650 °C sinterleme sıcaklığında ve 180 saniyelik sinterleme süresinde en yüksek relatif yoğunluk değer olan %97,55'e ulaşıldığı belirlenmiştir. Yüzey üzerinde yapılan mikrosertlik testlerinde, 15,2 GPa değerine ulaşılmış, kesitlerde ölçülen maksimum değer ise 2,17 GPa olmuştur. Sonuçlar, tüm numunelerin yüzeyinde molibden karbür yapısının oluşumunu gösterirken, kesitlerde elde edilen verilerin molibden ana metaline ait literatürdeki veriler ile uyumlu olduğunu göstermiştir. Molibden ana metalini temsil eden kesit sertlik sonuçları 2,04 ve 2,17 GPa arasında değişmektedir, hem sinterleme sıcaklığının hem de sinterleme süresinin ana malzemenin mikro sertliği üzerinde önemli bir etkiye sahip olmadığı tespit edilmiştir. Ayrıca, 13,70 ile 15,24 GPa arasında değişen yüzey mikrosertlik değerlerinin, sinterleme sıcaklığı ve sinterleme süresi arttıkça azaldığını göstermiştir. Diğer taraftan sinterleme sıcaklığı ve sinterleme süresindeki artış, numunelerin yüzeyinde oluşan molibden karbür tabakasının kalınlığında bir artışa neden olmuştur. Molibden karbür tabakasının kalınlığındaki artışa rağmen, sertlik değerlerinde görülen azalma, mikroyapı bölümünde incelenen katmanın poroz yapısı ile açıklanmıştır. Numunelerin mikroyapı incelemeleri mikrosertlik sonuçlarını desteklemiş, yüzeyde oluşan molibden karbür tabakasının en az 288 µm, en çok 589 µm kalınlığında olduğu tespit edilmiştir. Buna ilave olarak, molibden ve molibden karbür tabakaları arasında tipik ötektoid yapısının oluştuğu fakat disk şeklindeki numunelerin merkezlerinden kenarlara ilerledikçe oluşan sıcaklık kaybı nedeniyle, bu tabakanın kalınlığının azalarak yok olduğu görülmüştür. 1725 °C sinterleme sıcaklığında ve 540 saniyelik sinterleme süresinde üretilen numunenin mikroyapı incelemesinde, ana metal ile ilgili eşeksenli tane yapısı gözlemlenmiş, ortalama tane boyutunun 58,6±2 µm olduğu belirlenmiştir. 10 mm çaplı alumina top kullanılarak, 2 N normal yük altında gerçekleştirilen aşınma testleri sonucunda, 1700 ve 1725 °C'de sinterlenmiş numunelere ait sürtünme katsayılarının sinterleme süresindeki artışla arttığı, fakat 1650 °C'de sinterlenmiş numunelerde önemli bir değişiklik olmadığı belirlenmiştir. 4 N normal yük altında gerçekleştirilen çalışmaların deney sonuçlarından, bu numune grubu için uygun olmadığı anlaşılmıştır. 1700 °C sinterleme sıcaklığı ve 180 saniye sinterleme süresinde üretilen numunenin, 0,488 değeri ile tüm numuneler arasında en düşük sürtünme katsayısına sahip olduğu belirlenmiştir. Aşınma direncinin iyileştirilmesinin, daha düşük porozitenin elde edildiği, düşük sinterlenme süresinde üretilen numunelerde sağlandığı tespit edilmiştir. Kesite uygulanan aşınma deneyi ile, molibden metalinin aşınma özelliklerinin yüzeyde elde edilen molibden karbür tabakası ile zenginleştiği kanıtlanmıştır.