FBE- Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/110

Gözat

Başlık ile FBE- Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora'a göz atma
  • Öge
    Al- %3 li-%0.15 Zr alaşımının mekanik davraşına yaşlanmanın etkisi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1990) Guivi, Jafar Ghaemi ; Üçışık, A. Hikmet ; Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ; Metallurgical and Materials Engineering
    Enerji kısıtlaması, diğer alüminyum alaşımlarına nazaran hafif Dİan Al-Li alaşımlarını, bilhassa, uçak sanaiinde Sn plana çıkarmıştır. Al-Li alaşımları, düşük yoğunluk ve yüksek elastisite modülü değerlerine sahip olmasına mukabil düşük süneklik ve kırılma tokluğu değerlerine sahip olması dolayısıyla kırılma mekaniği bakımından dikkatli olmayı gerektirmektedir. Bu alaşım sisteminin mekanik özelliklerinin belirlenmesi ve tokluğunun yükseltilmesi amacıyla yoğun bir araştırma başlatılmıştır. Bu çalışmada, döküm yolu ile elde edilen ingot halindeki Al- %3 Li-%D,15 Zr alaşımı sıcak haddelemeyi takiben, 55D°C' de çözeltiye alma işlemine tabi tutulmuş, müteakiben de 190 C'de değişik sürelerde yaşlandırılmıştır. Yaşlandırılan alaşımın, mekanik özellikleri, deformasyon davranışı ve korozyon direnci yaşlandırma süresinin fonksiyonu olarak incelenip metalografik etüdü yapılmıştır. Mekanik özelliklerin belirlenmesi amacıyla yapılan sertlik ve çekme deneylerinden, alaşımın 0ldukça erken yaşlanıp, lityum ihtiva etmiyen alaşımlara göre daha yüksek akma, çekme ve % uzama değerlerine sahip olduğu tesbit edilmiştir. %0.15 mertebesindeki zirkonyumun yeniden kristalleşmeyi önemli derecede etkilediği ve yeniden kristalleşmemiş taneler içerisinde tali taneler oluşumunu sağladığı bulunmuştur. Çekme deneyi numunelerinin kırık yüzeylerinin SEM'de incelenmesi sonucu, alaşım içerisinde bulunan empirute elementlerinin artan yaşlandırma süresi ile intermetalik inklüzyonlarda toplanarak daha kompleks inklüzyonların oluşumuna sebebiyet verdiği belirlenmiştir. "Strain Gauge" kullanmak suretiyle alaşımın elastisite modülünün yaşlandırma süresinin fonksiyonu olarak değiştiği, maksimum sertlik ve çekme mukavemeti durumunda en yüksek değerinde olduğu tesbit edilmiştir. Alaşımın deformasyon mekanizması hakkında fikir edinmek amacıyla değişik sürelerde yaşlandırılan alaşımlarda yapılan deformasyon hızını değiştirme deneylerinden, etkin gerilme, iç gerilme ve aktivasyon hacmi gibi önemli deformasyon parametrelerinin plastik deformasyon oranı ile ilişkisi incelenmiştir. Bu incelemeler sonucunda, az yaşlandırılmış alaşımda artan plastik deformasyonla dislokasyon yoğunluğu azalırken, aşırı yaşlandırılmış alaşımda sabit kaldığı ve az yaşlandırılmış alaşımda belirli plastik deformasyon oranından sonra çökelti partiküllerinin dislokasyonlar tarafından kesildiği saptanmıştır. Potansiyodinamik polarizasyon ölçümü metodu ile, alaşımın korozyon direncinin yaşlandırma zamanının fonksiyonu olduğu ve özellikle aşırı yaşlandırma ile azaldığı belirlenmiştir.
  • Öge
    6063 Aluminyum Alaşımlarının Korozyon Direnci Üzerine Anadizasyon Öncesi Yüzey İşlemlerinin Ve Aa Anodizasyonla Üretilmiş İnce Oksit Filmlerinin Etkisi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Sertçelik, Feriha ; Çakır, Ali Fuat ; Malzeme ; Materials
    Bu çalışmada, 6063 aluminyum alaşımlarına uygulanan anodizasyon öncesi yüzey işlemlerinin, AA ve DA anodizasyonu ile sülfürik asit ve molibdat iyonu içeren sülfürik asit çözeltilerinde oluşturulmuş ince (4-5 mm) anodik oksit filmlerininin bu alaşımların korozyon özelliklerine etkileri incelenmiştir. Bu incelemelerde, temel olarak taramalı elektron mikroskobu (SEM), elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) ve bakır dekorasyonu teknikleri kullanılmıştır.Anodizasyon öncesi yüzey işlemlerinden kostik dağlama işlem süresi arttıkça yüzeylerin korozyon direnci düşerken nitrik asit çözeltisinde dağlama ürünlerininin temizlenmesi işlem süresinin artması ise yüzeylerin korozyon direncini arttırmıştır. Sülfürik asit AA filmler molibdatlı çözeltilerde elde edilen AA filmlerinden ve sülfürik asit DA filmlerinden de daha yüksek korozyon göstermiştir. Alaşımdaki metallerarası faz partiküllerinin hem anodizasyon öncesi yüzey işlemlerinden sonra hem de anodizasyondan sonra yüzeylerin korozyon direncinin azalmasında önemli bir rolü olduğu saptanmıştır.
  • Öge
    Al2O3-Li2O-SiO2-ZnO dörtlü sisteminde katı halde faz bağıntıları
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1998) Sezer, Ş. Levent ; Tulgar,  H. Erman ; Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ; Metallurgical and Materials Engineering
    Bu çalışmada AI2O3-Lİ2O-SİO2-Z11O dörtlü sisteminde oda sıcaklığındaki katı halde faz denge ilişkileri incelenmiştir. Söz konusu dörtlü sistemde faz denge ilişkileri belirlenirken önce sistemde mevcut olduğu bilinen tüm ikili ve üçlü bileşikler hazırlanmış, X-ışınlan difraksiyon verileri JCPDS verileri ile karşılaştırılmıştır. JCPDS verileriyle uyum içinde olan bu diyagramlar daha sonraki faz analizlerinde karşılaştırma amacıyla kullanılmıştır. Bundan sonraki aşamada üçlü denge diyagramlarında katı haldeki faz ilişkileri belirlenmiştir. Bu amaçla, mevcut olduğu varsayılan faz denge doğrulan (Alkemade doğruları) ve faz denge üçgenleri (Alkemade üçgenleri) içerisinde kalacak ve tahmin edilen fazları yaklaşık olarak eşit oranlarda verecek şekilde hazırlanan karışımlar değişik sıcaklık ve sürelerde reaksiyona sokulmuş ve fırında yapılan soğutma işleminden sonra X-ışınları difraksiyon tekniği ile faz analizleri yapılmıştır. Çalışmanın son aşamasında sistemde mevcut faz denge tetrahedrleri belirlenmiştir. Üçlü sistemlere benzer şekilde varlığı ön görülen tetrahedrler içerisinde kalacak şekilde karışımlar hazırlanmış, değişik sıcaklık ve sürelerde reaksiyona sokulmuşlardır. Yapılan çalışmalar sonucunda Aİ203-Lİ20-Si02-ZnO dörtlü sisteminin sekiz adet ikili, üç adet üçlü bileşiğin mevcut olduğu tesbit edilmiş olup, herhangi bir dörtlü bileşiğin bulunmadığı anlaşılmıştır. Sistemde ikili ve üçlü bileşiklerin birbiriyle dengede olduğu 45 faz denge doğrusunun (Alkemade doğrusu), 49 faz denge üçgeninin (Alkemade üçgeni) ve 18 faz denge tetrahedrinin (Alkemade tetrahedri) mevcut olduğu belirlenmiştir.
  • Öge
    Alaşımsız dual fazlı çeliklerin mekanik ve nokta kaynağı özellikleri
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1983) Yükler, A. İrfan ; Safoğlu, Recep A. ; 2097 ; Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ; Metallurgical and Materials Engineering
    Otomotiv endüstrisinde son altı yıldan beri dual fazlı çelikler kullanılmaktadır. Genellikle dü şük karlbonlu ve az alaşımlı çelikler kritik sıcaklık lar* arası ışıl İşİemö; tâbi tutularak |"errit matrisi içinde martensit adalarir -ihtiva eden ; değişik kimyasal bileşim ve türde dual faz mikîroyapisi elde edilmekte dir. Bu tezde, hakkında çok az bilgi yayınlanmış o- lan, hizlı soğutulan dual fazlı çelikler incelenmiş tir... Hızlı soğutulan dual fazlı çelikler düşük kajrbon oranı ile birlikte çok az alaşım, elementi İh tiva ettiklerinden sertleşme kaabiiiyetieri düşüktür. Bu sebeple kritik sıcaklıklar arasına ısıtıldıktan sonra hızla su verilerek dual faz mikröyapısı elde e- dilir* -üaha: sohra çeliğe yeteri kadar süneki'ik kazan dırmak için kisa süreli bir temperleme yapılır. Tezin hazırlanması sırasında, deneysel çalış malar, entegre bir demir çelik tesisinin sürekli tav lama hattında yapılacak endüstriyel uygulamaya ışık tutacak şekilde düzenlenmiştir. Kalınlıkları 1 mm civarında olan SAE 1010 ve kimyasal bileşimi iJAE 1010* a yakın olan düşük karbonlu çelikler üzerinde deneyler yapılmıştır. Isıl işlemden sonra, dual fazlı çelikle rin mekanik özelliklerini tayin etmek için çekme deneyi yapılmıştır. Kritik sıcaklıklar arası tavlama süresi, bütün deneylerde 1 dakika olarak sabit tutulmuştur. Nötr tuz banyosunun sıcaklığı değiştirilerek farklı hacım ora nında martensit elde edilmiştir." Dual fazlı çelikler de, mukavemet ve süneklik arasında optimum ilişki için martensit hacım oranının %20* den daha âz olması ge rektiği tesbif edilmiştir. Su verilen çeliklerde şü- nekl iğin artması için 200-500°C arasında, I5-I8O sn. temperleme yapılmış ve temperleme sıcaklığının 300°^'. nin altında olması gerektiği bulunmuştur. Bu sıcaklık-* II.tan daha yüksek sıcaklıklarda akma uzamasının hızla arttığı görülmüştür. Temperleme süresinin 60-90 sn. arasında seçilmesinin yeterli olduğu bulunmuştur. Ayrıca, dual fazlı çeliklerin alüminyum ile söndürül müş.çeliklerden üretilmesinin gerektiği tesbit edil miştir.. -.'?': ;"-;, '?? Dual faz mikrpyapıöı ve teraperlemenin raeka- ' nik özelliklere tesirlerinin ygtnısıra, SAE 1010 cinsî.saçtan hızlı soğutma metodu' ile üretilen dual fazlı çeliğin elektrik direnç nokta kaynak özellikleri de araştırılmıştır. Temperlenmiş dual fazlı saçların nokta kaynak şartlarının aynı -kimyasal bileşimdeki peri- İt ik saçın kaynak şar ti arma. çok yakın olduğu bulunmuştur. ? Ancak bu iki çeliğin mukavemet ve sttnek- lik özelliklerine bağlı olarak kaynak dikiş özellik leri arasında bazı farklar vardır..JDual fazlı çe likte çekme-makaslaraa kuvveti daha yüksek olurken, U-ç ekme kuvveti ve kaynak sünekliliği daha düşük; olmaktadır. Dual fazlı çeliklerde, mukavemetli ve sağlam' bir kaynak yapılması için kaynak "işlemini takiben temleri eme yapma zorunluluğu yoktur. Bu tez, hızlı soğutulan dual fazlı çeliklerin nokta kaynak özellikleri hakkında yayınlanan ilk detaylı çalışma olmaktadır.
  • Öge
    Aluminyum Katotik Ark Plazması İle Ni-al Termal Bariyer Bağ Katmanlarının Üretilmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013-07-30) Öncel, Semih ; Ürgen, Mustafa ; 10010272 ; Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ; Metallurgical Engineering
    Bu çalışmada Ürgen ve arkadaşlarının farklı çalışmalarında uyguladığı Katodik Ark plazması altında çevrimsel bias voltajı ile etkisiyle yüzey özelliklerini değiştirme tekniği geliştirilerek nikel ve nikel bazlı taban malzemeler üzerinde Ni-Al termal bariyer bağ katmanlarının üretimi amacıyla kullanılmıştır. İlk aşamada numunelere DC bias yanında tek kutuplu darbeli DC bias uygulanmıştır. Taban malzemeler nikel, katod malzemesi ise alüminyumdur. XRD ve SEM çalışmaları yapılmış, yeniden sıçratma etkisi nedeniyle kaplamanın kalınlaştırılamadığı ancak yüzeylerde literatürde bağ katmanlarda rastlanan fazların oluşturulduğu tesbit edilmiştir. İkinci aşamada numuneler 30 dk süreyle 50 V Dc bias kullanılarak 90 A katod akımı ile Al kaplanmış , ardından DC ve darbeli bias altında yarım saat yayındırma işlemine tabi tutulmuştur.Kaplama sonrası DC bias ile yayındırma yapılan numunede yüzey katmanı toplam 7.3 mikrometre kalınlığında üç katmandan oluşmakta ve Al3Ni2,Al zengin NiAl, Ni3Al ve Ni fazlarını içerdiği , darbeli DC bias gerilimi altında yapılan yayındırma işleminde ise 17 mikrometre kalınlığında Al3Ni2 ve nikelden oluşan bir katman oluşmuştur.. Üçüncü aşamada ise daha önce literatürde rastlanmamış bir yöntem kullanılarak taban malzemeye AC bias uygulanmış ve 90 A katod akımı altında 30, 60, 120 ve 150 dk sürelerle nikel ve inconel 600 taban malzemelere yayındırma işlemi gerçekleştirilmiştir. AC bias ile yayındırma yapılan numunelerde 24-25 mikrometre/saat gibi yüksek kaplama hızları elde edilmiştir. Faz çalışmalarında ise tüm numunelerde bağ katmanlarda yer alan fazların tespit edildiği görülmüştür.
  • Öge
    Alümina fiber takviyeli Al-Si metal matriksli kompozitlerin üretimi ve mikroyapı-özellik ilişkilerinin incelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1994) Akbulut, Hatem ; Yılmaz, Fevzi ; Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ; Metallurgical and Materials Engineering
     Metal Matriks Kompozit (MMK) malzemelerin yüksek elastik modül, mukavemet, aşınma dayanımı ve yüksek sıcaklık özellikleri gibi üstün fiziksel ve mekanik özelliklerinden dolayı, son yıllarda üretimleri ve kullanımları yaygınlaşmıştır. Bu çalışmada, geleneksel piston malzemesi olarak kullanılan LM 13 (ETİ AL 145) Al-Si alaşımının kısa fiberler ile takviye edilerek mikroyapı ve mekanik özelliklerinde meydana gelen değişimlerin incelenmesi amaçlanmıştır. Takviye malzemesi olarak kullanılan Alümina kısa fiberleri son yıllarda yaygın ve ekonomik olarak üretilen ve üstün mukavemet özelliklere sahip olan 8-AI2O3 (Saffil) fiberlerdir. Kompozit malzemeler, 0.1 den 3 MPa' a kadar değişen basınçlarda, özgün bir sıvı infiltrasyon prosesi yöntemi; % 10, % 15, % 20, % 25 ve % 30 hacim oranlarında ki Saffil fiber preformlara metal emdirilmesi tekniği ile üretilmişlerdir. Yoğunluk ölçümleri, infiltrasyonun fiber hacim oranının artması ile kritik bir basınçtan sonra mey dana geldiğini göstermiştir. 1 MPa gibi düşük basınçta infiltrasyonun % 80-90' 1 ger çekleşirken infiltrasyonun 3 MPa' a çıkarılması geri kalan boşlukların dolmasını sağla maktadır. Bunun nedeni ise preformlarda ilkin büyük boşluklar dolmakta ve takiben ince fiberler arası bölgelere metal nüfuz etmektedir. 3 MPa basınçta üretilen takviye- siz alaşım ve MMK' lere, standart T6 ısıl işemi uygulanmış, elastik modül, mukavemet, aşınma ve yaşlanma çalışmaları yapılmıştır. Kompozit mikroyapı incelemelerinde fi berlerin, ötektik bölgelerde segregasyona uğrama eğilimi gösterdikleri ve hem matriksin hem de Si kristallerinin incelmesine sebebiyet verdikleri saptanmıştır. Fiber segregasyonunun fiber hacim oranı arttıkça azaldığı ve alaşımının ötektik altı bileşimde olmasına rağmen MMK mikroyapılannda primer Si kristallerinin oluştuğu belirlenmiştir. Bunun nedeni ise fiberlerin Si kristallerini çekirdeklemeleri ve fiber ile matriksteki Mg elementinin reaksiyonunun ortaya çıkardığı serbest Si' dan dolayı matriksin bölgesel olarak ötektik üstü bileşime kaymasına bağlanmıştır. Elastik modül değerlerinin artan fiber hacim oranı ile arttığı tesbit edilmiş ve sonuçların teorik modellerle son derece uyumlu oldukları tesbit edilmiştir. MMK mukavemetlerinin, artan fiber hacim oranı ile arttığı, ancak % 20 Saffil fiber takviyelerinin üzerindeki MMK' lerde zayıf fi- ber/matriks arayüzey bağ yapısından dolayı düştüğü sonucu ortaya çıkmıştır. Pin-on- disk yöntemi ile değişik aşınma yüklerinde yapılan aşınma deneylerinde artan fiber ha cim oranının hacimsel ve ağırlıkça aşınma hızlarının yanında sürtünme katsayısının da düşüşüne yol açtığı tesbit edilmiştir. Aşınma yüzeyi incelemeleri, artan fiber hacim oranı ile aşınma mekanizmasının değiştiğini göstermiştir. Yaşlanma kinetiği çalışmalarında, fiber hacim oranının artışı ile MMK malzemelerde yaşlanma hızının arttığı, takviyesiz alaşım için maksimum sertliğin elde edildiği yaşlanma sürelerinde kompozit malzemelerde aşın yaşlanma meydana geldiği saptanmıştır. Direnç ölçümleri, takviyesiz alaşımda GP zonlarının oluştuğunu, MMK' ler de ise su vermede oluşan boşlukların fiber/matriks arayüzeyinde yutulmasından dolayı GP zonlarının oluşamadığını ortaya çıkarmıştır.
  • Öge
    Alüminanın özelliklerine şekillendirme yönteminin, katkıların ve sinterleme sıcaklığının etkisi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Palacı, Yüksel ; Kayalı, E. Sabri ; Malzeme ; Material Science
    Bu tez, ileri teknoloji seramiklerinden alümina(Al203) esaslı (veya bazlı) seramiklerin, özellikleri ve aşınma performansına, şekillendirme yönteminin, katkıların ve sinterleme sıcaklığının etkisinin birlikte değerlendirildiği sistematik bir çalışmadır. Şekillendirme yöntemine bağlı olarak ürün içindeki gözenek miktarının, gözenek boyut dağılımının ve iri gözenek sayısının değiştiği ve bunların ürün özelliklerine etkilerinin ise sinterlenme sıcaklığına bağlı farklılık gösterdiği tespit edilmiştir. Katkılar(Cr2O3, MnO2, TiO2), alüminanın enjeksiyon kalıplamada kullanılan bağlayıcı sistemi ile olan uyumunu bozmuştur. Katkılar alüminanın mukavemetini önemli ölçüde yükseltirken, yoğunluğunu ve sertliğini düşürmüştür. Sinterleme sıcaklığının incelenen özellikler için 1550°C'de optimum olduğu saptanmıştır. Aşınma performansı testi sonucunda, katkılı alüminaların tümü, saf alüminadan daha düşük aşınma direnci göstermiştir. Aşınma direnci özelliklerle birlikte değerlendirildiğinde, mikroyapının en etkili parametre olduğu görülmüştür.
  • Öge
    Alüminyum-silisyum Karbür Kompozitlerin Mekanik Özelliklerine Ve Aşınma Davranışına Takviye Boyutunun Ve Matris Bileşiminin Etkisi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Ahlatcı, Hayrettin ; Çimenoğlu, Hüseyin ; Malzeme ; Materials
    Bu çalışmada, % 60 SiC partikül takviyeli Al matrisli kompozit malzemelerin mekanik özelliklerine ve aşınma direncine takviye boyutu ve matris bileşiminin etkisi incelenmiştir. 13 μm, 23 μm ve 37 μm SiC partikül takviyeli saf Al, 23 μm SiC partikül takviyeli Al-Mg (max. % 8 Mg) ve Al-Si (max. % 8 Si) alaşım matrisli kompozit malzemelerin mikroskobik incelemeleri, mekanik deneyleri ve aşınma deneyleri yapılmıştır. İncelenen kompozit malzemelerin mikroyapısal incelemeleri, SiC takviye partiküllerin uçlarına yakın konumda bir miktar porozitenin mevcut olduğunu ortaya çıkarmıştır. Takviye SiC partikül boyutunun artması ve matrisin alaşımlandırılması porozite hacim oranını düşürmüştür. Porozite hacim oranının azaltılmasında Mg alaşımı daha faydalıdır. Mikroskobik incelemeler sırasında incelenen kompozit malzemelerin matrisinde ötektik Si, Al4C3 ve Mg2Si gibi intermetalikler gözlenmiştir. Mg2Si intermetalikleri sadece Al-Mg alaşım matrisli kompozit malzemelerin mikroyapısında bulunmuştur. Saf Al, Al-Mg ve Al-Si alaşım kompozitler, matrislerinde ötektik Si fazına sahiptirler. Al4C3 intermetaliği Saf Al ve Al-Mg alaşım matrisli kompozit malzemelerin matrislerinde gözlenmiştir. İncelenen kompozit malzemelerin mukavemeti, matriste bulunan takviye boyutunun azalması ve Mg içeriğinin artması ile artmıştır. Bununla birlikte Si ile alaşımlandırma mukavemeti belirgin olarak arttırmamıştır. Saf Al matrisli kompozit malzemelerde takviye boyutunun artması ile tokluk düşerken süneklik artmıştır. Matrisin alaşımlandırılması süneklik ve tokluğu azaltmıştır. Kompozit malzemelerin metal-metal aşınma direnci, takviye boyutunun artması ve matrisin alaşımlandırılması ile artmıştır. Metal-abrasif aşınma direnci, takviye boyutuna ve abrasif Al2O3 tane boyutuna bağlı olarak farklılık göstermiştir. İncelenen kompozit malzemelerin abrasif aşınma direnci ince abrasif taneler (<150 μm) üzerinde takviye boyutunun artması ile kaba abrasif taneler (> 150 μm) üzerinde azalmıştır. Matrisin Mg ile alaşımlandırılması abrasif aşınma direncini arttırırken Si ile alaşımlandırılması aşınma direncini düşürmüştür. Kompozit malzemelerin abrasif aşınma direnci 200 °C’ye kadar hemen hemen sabit kalmıştır. 200 °C’nin üzerindeki sıcaklıklarda incelenen kompozit malzemelerin abrazyon direnci önemli bir şekilde azalmıştır.
  • Öge
    Antimonun ateşte rafinasyonunda demir ve arseniğin davranışı
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1988) Açma, Ercan ; Bor, Fuat Yavuz ; Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ; Metallurgical and Materials Engineering
    Bu 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
  • Öge
    Ark fiziksel buhar biriktirme yöntemiyle nanokompozit Mo-N-Cu kaplamaların üretimi ve karakterizasyonu
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Eryılmaz, O. Levent ; Ürgen, Mustafa ; Malzeme ; Materials
    Bu çalışmada -MoN ve -Mo2N kaplama sistemlerine değişik oranlarda bakır ilave ederek nanokompozit kaplamalar üretilmiştir. Bu kaplamaların yapıları, ortalama kristal boyutları, sertlikleri ve bakır oranları arasındaki ilişki sistematik olarak incelenmiştir. Kaplamalar yüksek hız çeliği altlıklar üzerine 0,2 ve 1 Pa azot basınclarında ,-150 V bias voltajı kullanılarak ve >400 C sıcaklıkta üretilmişlerdir. Bakır ilavesi her iki kaplamada da tane boyutunu düşürücü etki yapmaktadır. -MoN-Cu kaplamalara bakır ilavesi ile ortalama tane boyutu 35 nm’ den 11 nm’ ye düşmüştür. -Mo2N -Cu kaplamalarda ise bakır ilavesi ile ortalama tane boyutu 15 nm’ den 11 nm’ ye düşmüştür. Her iki sistemde de en yüksek kaplama sertlikleri ~% 3 Cu (at.) oranlarında elde edilmiştir. -MoN kaplamalarda elde edilen en yüksek sertlik değeri, 5657 kg/mm2 iken bu değer -Mo2N sisteminde 4470 kg/mm2 dir. Çalışma, bakır oranının kaplama morfolojisine, yüzey pürüzlülüğüne ve yapışma özelliklerine etkisinin incelenmesini de içermektedir.
  • Öge
    Atık Kurşun Asit Akümülatörü Pastasının Değerlendirilmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Sönmez, Mehmet Şeref ; Açma, M. Ercan ; Üretim Metalurjisi ; Manufacturing
    Kurşunun en yaygın kullanım alanını kurşun-asit akümülatörleri oluşturmaktadır. Kurşun-asit akümülatörlerinin kullanım ve tüketim miktarları, çevreye karşı etkileriyle birlikte göz önüne alındığında, geri kazanımının gerekliliğini ve önemini yansıtmaktadır. Nitekim son yıllarda, Avrupa’da, %95’in üzerinde hurda kurşun-asit akümülatörü geri kazanılmaktadır. Hurda kurşun-asit akümülatörlerinin geri kazanımında temel aşamalar, sırasıyla; akümülatör asidinin boşaltılması, plastik kısımların ayrılması, metalik kısımların değerlendirilmesi ve akümülatör pastasının geri kazanılması süreçleridir. Hurda kurşun-asit akümülatörlerinin geri kazanımında hidrometalurjik ve pirometalurjik yöntemler uygulanmaktadır. Çalışmanın teorik incelemeler bölümünde sırasıyla; kurşun-asit akümülatörleri tanımlanmakta, çalışma ilkeleri ve kullanım ömürleri açıklanmakta ve var olan çeşitli hurda kurşun-asit akümülatörleri değerlendirme yöntemleri karşılaştırılmaktadır. Bu çalışmada; yeni değerlendirme yöntemleri geliştirmek üzere iki farklı deneysel inceleme yapılmaktadır. “NaOH ile kükürt giderme ve antimonsuz kurşun üretimi” yönteminde ülkemizde toplanan atık akümülatör pastasının, NaOH ile çözümlendirilmesi incelenmekte ve ardından düşük miktarda antimon içeren kurşun metali üretimi için ergitme işlemleri yapılmaktadır. “Karboksilat senteziyle kurşun üretimi” yöntemiyle incelenen deneysel çalışmalarda akümülatör pastası bileşenlerinin karboksilat yapılarına dönüştürülmesi ve oluşan karboksilat bileşiklerinden kurşun üretimi incelenmektedir. Son olarak bilinen değerlendirme yöntemlerinin yerini alabilecek atık akümülatör pastası değerlendirme yöntemleri geliştirilmektedir.
  • Öge
    Atık zirkonya tozlarının değerlendirilemesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2014) Nilüfer, İzzet Bülent ; Çimenoğlu, Hüseyin ; Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ; Metallurgical and Materials Engineering
    Zirkonya tabanlı malzemeler ilgi çekici özellikleri sebebi ile ileri teknoloji mühendislik uygulamalarında her gecen gün daha fazla kullanım alanı bulmaktadır. Bu malzemeler körelmeyen bıçaklar, kırılmayan tabaklardan, otomobillerde yakıt tasarrufu sağlayan oksijen sensörlerine, yakıt hücrelerinden, nükleer santrallere, rulmanlardan, vanalara, vücut implantlarından, diş köprülerine ve mücevher üretimine kadar çok değişik uygulama alanlarında kullanım alanı bulmaktadır. Yüksek sıcaklıklarda çalışabilme, korozyon ve aşınmaya dayanç, yüksek mukavemet ve kırılma tokluğu, yarı iletkenlik özelliği, ısıl ve difüzyon bariyer özelliği, biyouyumluluğu, bu malzemeleri diğer mühendislik seramiklerinden öne çıkaran önemli özelliklerdir. Zirkonya malzemeler monoklinik-tetragonel dönüşüm sıcaklığının altında sinterlendiklerinde kolay ve hassas bir şekilde talaşlı imalat ile şekillendirilebilmektedir. İşlenen parçalar daha sonra yüksek sıcaklıkta sinterlenerek yüksek sertlik ve mukavemet kazanmaktadır. Bu özellikleri sebebi ile bu malzemelere işlenebilir seramik sınıfında değerlendirilmektedir. Zirkonya diş köprü ve kronlarının üretiminde işlenebilir bloklar kullanılmaktadır. Köprü ve kronlar CNC işleme tezgahlarında bu bloklardan oyularak üretilmektedir. İmalat sırasında blokların üçte biri ürüne dönüşmekte, üçte biri toz haline gelerek filtrelerde toplanmakta ve üçte biri de fire bloklarda kalmaktadır. Fire blok parçaları ve tozların bir kullanım alanı bulunmadığından ve çevre açısından inert atık sınıfına girdiğinden, evsel atıklarla çöpe atılmaktadır. İşlenebilir blokların ve bu blokların üretildiği yüksek kalitedeki tozların pahalı ürünler olduğu düşünüldüğünde, pahalı ve hammadde değeri olabilecek bir atık, çöpe gitmekte ve değerlendirilememektedir. Bu tez çalışmasında diş laboratuvarlarından çıkan Zirkonya esaslı atık tozların toz metalürjisi yöntemleri kullanılarak işlenebilir seramik üretilmesi ve sonuç ürünün mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi amacıyla yöntemler geliştirilmiştir. Çalışmalar birbirini takip eden 5 ana aşamada gerçekleştirilmiştir. İlk aşamada tozların ve blokların karakterizasyonu yapılmış, işlenebilir blokların atık tozlardan üretimi için bağlayıcıların, tane boyutunun, baskı parametrelerinin ve ön sinter reçetelerinin özellikler üzerine etkileri incelenerek, optimum üretim parametreleri belirlenmiştir. Bu çalışmaya paralel olarak atık tozlarla üretilen numunelerle karşılaştırmak amacıyla ticari tozlardan da işlenebilir bloklar üretimi için yöntem geliştirilmiştir. Ticari ve atık tozlarla, değişik tane boyutlarında, bağlayıcı oranlarında ve cinslerinde numuneler üretilmiş ve 400°-1200°C aralığında değişik ısıtma rejimlerinde ön sinter denemeleri yapılmıştır. Ticari tozlarla üretilen numunelerde 250-300 MPa baskı basıncında ve 1000°C'de yapılan ön sinter işleminde bloklarda istenilen yoğunluk ve sertlik değerleri yakalanmıştır. Yapılan incelemelerde atık tozların ana fazlar olarak ticari tozlar ile aynı olduğu görülmüştür. Atık tozlarla yapılan baskı denemelerinde basılan numunelerin baskı sonrasında büyük oranda kırıldığı, ticari tozlarda ise baskı başarısının %100 olduğu görülmüştür. Atık tozların yüksek enerji ile uzun süre öğütüldüğünde baskı başarısı artmış ve ticari tozlarla aynı işlem şartlarında hedeflenen ön sinter yoğunluk değeri sağlanmış fakat sertlik değeri hedef değerin altında kalmıştır. Yapılan denemelerde üretilen numunelerin kolayca işlenebildiği görülmüştür. Çalışmanın ikinci aşamasında ilk aşamada başarılı olan ticari toz ve öğütülmüş atık tozlarla üretilen numunelerle, optimum sinter şartlarının belirlenmesi amacıyla 1450°-1540°C aralığında sinterleme denemeleri yapılmıştır. Denemeler sonunda sinter sıcaklığının, oluşan fazlara, mikroyapıya, tane boyutuna, yoğunluk,sertlik ve kırılma tokluğuna etkileri incelenerek, ticari tozlar ve öğütülmüş atık tozlar için optimum sinter şartları belirlenmiştir. Ticari tozlarda ve öğütülmüş atık tozlarda mevcut tetragonal ve monoklinik kristal yapısındaki fazların 1450°C ve 1500°C'de yapılan sinterleme işlemlerinde her iki tozda da tetragonal ve kübik yapıya dönüştüğü gözlemlenmiştir. 1540°C'de yapılan sinterde ticari tozlarda kristal yapısı aynı kalmasına rağmen, öğütülmüş atık tozlarla üretilen numunelerde diğer fazların yanında monoklinik kristal yapısı da görülmüştür. Ticari tozlarda düzenli ve çok ince tanelerden oluşmuş bir mikro yapı görülmüşken, öğütülmüş atık tozlarda matriks tanelerine göre 10 kat daha büyük, anormal büyümüş taneler belirlenmiştir. Bu tanelerin matriks tanelere göre Itriyum açısından daha zengin olduğu belirlenmiştir. Matriks tane boyutlarının ticari ve öğütülmüş atık tozlarda birbirine çok yakın olduğu ve sinter sıcaklığına bağlı olarak arttığı belirlenmiştir. Ticari tozlarda tüm sıcaklıklarda %99 üzerinde bağıl yoğunluk ölçülmüş, atık tozlarda ise 1450°-1500°C aralığında %94,1540°C aralığında ise %91 bağıl yoğunluk ölçülmüştür.Öğütülmüş atık tozlarla üretilen numunelerin sinter sırasında hacimsel büzülmenin daha düşük olduğu gözlemlenmiştir. Öğütülmüş atık tozlarla üretilmiş numunelerin sertliklerinin 1300 HV seviyesinde olup tüm sinter sıcaklıklarında aynı mertebededir. Ticari tozların sertlikleri ise 1400-1500 HV arasında değişmektedir. Ticari tozlarda kırılma tokluğu incelenen sinter sıcaklık aralığında 4-5 MPa√m aralığında değişmekte olup sinter sıcaklığına bağlı olarak artmaktadır. Öğütülmüş atık tozlarla üretilen numunelerde 1450°-1500° sinter sıcaklıklarında 6-7 MPa√m aralığında olup, 1540°C'de yapılan sinterde 3 MPa√m seviyelerine düşmektedir. Düşük sıcaklıklarda elde edilen yüksek kırılma tokluğu mikro yapıdaki anormal büyümüş tanelere, 1540°C'deki kırılma tokluğundaki düşüş ise bu sinter sıcaklığında yapıda görülen monoklinik faza bağlanmaktadır. Ticari tozlar için 1540°C' sintere en uygun sinter sıcaklığı iken öğütülmüş atık tozlarda 1450°C sinterinde en yüksek mekanik değerlere ulaşılmıştır. Ticari tozlarda tüm sinter sıcaklıklarında daha yüksek sertlik ve yoğunluk elde edilmiş bunun yanında öğütülmüş atık tozlarda ise 1450°-1500°C sinterlendiğinde, ticari tozlara göre daha yüksek kırılma toklukları elde edilmiştir. Öğütülmüş atık tozlarla üretilecek işlenebilir bloklar, sinter sonrası mekanik özellikler açısından,teknik seramik olarak yeterli değerleri sağlamaktadır. Ticari tozlarla üretilen işlenebilir seramiklere göre ise yoğunluk ve sertlik olarak daha düşük özellikler göstermesine rağmen kırılma toklukları daha yüksektir. Çalışmanın üçüncü aşamasında öğütülmüş atık tozlar kullanılarak daha iyi özelliklere sahip, işlenebilir teknik seramikler üretmek amacıyla ticari tozlar ve öğütülmüş atık tozlar karıştırılarak, baskı önsinter ve sinter işlemleri yapılmıştır. Çalışmada ticari tozların basılabilme, yoğunluk,sertlik ve ön sinter özellikleri ile öğütülmüş atık tozun sinter sonrası kırılma tokluk özelliklerinin birleştirilmesi amaçlanmıştır. Ticari tozlara %33 ve %50 oranında öğütülmüş atık toz eklenerek karışımlar yapılmıştır. Karışımlardan basılan numunelerde %100 baskı başarısı sağlanmış, ön sinter sonrasında hedeflenen yoğunluk ve sertlik değerlerine ulaşılmıştır. Karışım numunelerine 1450°C'de sinter yapılmıştır. Sinter sonrası yapıdaki fazların daha önceki fazlar ile aynı olduğu ve karışımlarda da öğütülmüş atık tozlarda olduğu gibi anormal büyümüş tanelerin bulunduğu belirlenmiştir. Matriks yapısı karışım oranına bağlı olarak ticari toz yapısından atık tozla üretilen numunelerde daha önce görülen düzensiz tane yapısına geçmektedir. Yoğunluk, sertlik ve kırılma tokluğu karışım oranına bağlı olarak ticari tozlarla elde edilen değerle, öğütülmüş atık toz ile elde edilen değerler arasında değiştiği belirlenmiştir. Ticari tozlara %33 öğütülmüş atık toz eklenmesi kırılma tokluğunda %39, %50 öğütülmüş atık toz eklenmesi ise %49 artış sağlamaktadır. %50 atık toz ilavesi sertlikte %5 düşüş meydana getirmiştir. %50 ticari toz %50 öğütülmüş atık toz karışımı iyi baskı özelliklerinin yanında,yüksek tokluk ve sertlik özelliklerinin her ikisini de sağlamaktadır. Böylece atık tozlar için hem kullanım alanı bulunmuş, hemde ticari tozlara göre kırılma tokluğu %50 daha yüksek, ve maliyeti daha düşük yeni bir işlenebilir seramik malzeme geliştirilmiştir. Çalışmanın 4. aşamasında ticari tozlar ve öğütülmüş atık tozlara %0,5-10 oranlarında Lantan trioksit karıştırılarak 1500°C'de sinter yapılmış ve Lantan trioksidin sinter sonrası fazlar, mikroyapı, yoğunluk, sertlik ve kırılma tokluğuna etkileri incelenmiştir. Lantan trioksit ilavesinin sertlik ve yoğunlukta önemli değişimler oluşturmadığı gözlemlenmiştir. Bunu yanında ticari tozlara %0,5-2 aralığında Lantan trioksit ilavesi kırılma tokluğunu %25 arttırdığı saptanmıştır. %5 Lantan trioksit ilavesinde ise kırılma tokluğunda artış %100 olmaktadır. Öğütülmüş atık tozlarda ise %0,5-2 aralığında kırılma tokluğundaki artış %19 seviyesinde olmuştur. Ticari tozlara ve atık tozlara %0,5 oranında Lantan trioksit ilavesinin toklukta artışlar sağlayacağı sonucuna varılmıştır. Çalışmanın 5. aşamasında 4. aşamadakine benzer çalışma sadece ticari tozlar ve Seryum dioksit tozu ile yapılmıştır. Seryum ilavesinin yoğunlukta önemli değişiklikler yaratmazken, %0,25-%0,5 oranlarında sertlikte artış görülmüştür. Seryum dioksit oranında artış ise sertliği düşürmüştür. %0,5 Seryum dioksit oranında sertlik 1667 HV1 değerine kadar artmıştır. %0,25-0,5 aralığında toklukta %25 mertebesinde artış görülmüş, daha yüksek oranlarda ise tokluk normal değerlere inmiştir. Sonuç olarak diş köprüleri ve kronlarının imalatında kullanılan Zirkonya atık tozları, ticari tozlar ile %50 oranında karıştırılarak işlenebilir seramik üretiminde kullanılabileceği ve sonuç ürünün kırılma tokluğunun ticari tozlarla üretilen ürünlere göre daha yüksek olacağı sonucuna varılmıştır. Ticari tozlara ve öğütülmüş atık tozlara %0,5-1 oranında Lantan trioksit ilavesi diğer özellikleri değiştirmeden kırılma tokluğunda artış sağlamaktadır. Ticari tozlara %0,25-0,5 oranında Seryum dioksit ilavesi ise hem sertlikte hem de kırılma tokluğunda artış sağlamaktadır. Ticari tozlara %0,5 oranında Lantan trioksit ve %0,5 oranında Seryum oksit ve %50 oranında öğütülmüş atık toz ilavesi ile tokluk ve sertlik özellikleri iyileştirilmiş, böylece düşük maliyetli işlenebilir seramikler üretilmesinin mümkün olduğu sonucuna varılmıştır.
  • Öge
    Avnik demir cevherlerinden hazırlanan peletlerin indirgeme davranışlarına CaO, Na2O ve K20'in etkisi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1986) Şeşen, Mustafa Kelami ; Dikeç, Feridun ; 2200 ; Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ; Metallurgical and Materials Engineering
    Bu çalışmada, Avnik demir cevherleri harman konsantre¬ sinden hazırlanan peletlerin, çeşitli oranlarda CaO, Na2O ve K2O içermesi halinde göstereceği indirgenme davranışlarını belirlemek amaçlanmıştır. Deneylerde CaO, Na2O ve K2O'in etkilerinin açık bir şekilde görülebilmesi için, alkali içerikli Avnik/Bingöl bölgesi cevherlerinden zenginleştirilen, de¬ mir tenoru yüksek konsantre kullanılmıştır. Bu konsantreden, ilave yapılmadan olduğu^gibi veya çeşitli ilaveler yapılarak, çapı yüksekliğine eşit silindirik özel briket peletler hazırlanarak deneylerde kullanılmıştır. İndirgenme deneyleri, laboratuvar imkanları ile geliştirilmiş, bir terazi ile ağırlık değişimi izlenebilen indirgeme cihazında, hidrojen gazıyla yapılmıştır. Deneylerle, alkali içermeyen ve çeşitli oranlarda Na2Û ve K2Ö gibi alkali ve CaO içeren harmanlarla hazırlanan demir oksit peletlerin indirgenme davranışları; indirgenme hızları, şişme oranları ve indirgenme biçimleri yönlerinden incelenmiştir. Gaz akış hızı, indirgeme sıcaklığı gibi seçilen deney koşullarının ve porozite gibi pelete ait fiziksel özelliğin indirgenme hızının fonksiyonu olduğunun belirlenmesinden sonra, 900°C'de 120 cm3/dak. hidrojen akış hızında % 30 poroziteye sahip pelet- lerle yapılan indirgeme deneyleriyle, peletin bileşimiyle ilgili farklı ve orjinal sonuçlar elde edilmiştir: ilavesiz konsantre ile ve CaO ilaveli harmanla hazırlanan demir, oksit peletler topokimyasal biçimde indirgenme göstermişlerdir, indirgenme; peletteki hematitin bütünü daha düşük oksijen potansiyeline sahip oksitlere (manyetit ve wüs- tit) dönüştükten sonra, hem pelet genelinde, hem de tane düzeyinde dıştan içe doğru metalik demirin oluşumu ile ilerlediği gözlenmiştir. Bu peletlerde topokimyasal indirgenme şeklinden dolayı, metal/oksit faz sınırı arayüzeyi, indirgenmenin ilerlemesiyle küçüldüğünden, indirgenmenin oranı arttıkça indirgenme hızı düşmektedir. Yine bu peletler indirgenme sırasında, topokimyasal indirgenmeden dolayı düşük düzeyde kalan kabul edilebilir ölçüde normal şişme göstermişlerdir. Konsantreye CaO ilave edilerek hazırlanan peletlerde, indirgenme hızının, CaO içeriği veya baziklik oranı ile doğrusal ilişkisi olmadığı saptanmıştır, indirgenme hızı, baziklik oranını yaklaşık l yapan değere kadarki CaO ilaveleri ile düşmüştür. Baziklik oranının l'in üzerine çıkmasıyla indirgenme hızının yeniden artmaya başladığı görülmüştür. Ancak ilavesiz peletlerin üzerinde indirgenme hızına erişilebilmeği için, baziklik oranının; bir miktar kalsiyum ferriti oluşturabilecek değerlere çıkarılması gerektiği saptanmıştır. - iv - Konsantreye Ha2® ve K£0 ilave edilerek hazırlanan peletlerin indirgenmesinde, Na2Û ve/veya K2Û içeriğinin, demir oksit peletlerin indirgenmesini, CaO'den farklı olarak, düşük oranlarda dahi hızlandırdıkları görülmüştür. Ayrıca Na20 ve/ veya K20; demir oksit peletlerin indirgenme sırasında anormal şişmelerine neden olmuşlardır. Düşük oranda SİÛ2 içeren (% 1,7) peletlerde yaklaşık % 0,3 alkali oksit oranı, normal şişme limitinin (% 25) üzerinde şişmeye neden olmuşlardır. Peletlerde Na2Û ve/veya K2Û oranının artmasıyla şişme de artmıştır ve belli oranın ürerinde çatlama ve parçalanma ile devam ederek % 200'lere ulaşmıştır, indirgenme hızı ve şişme¬ de, K2^'in Na2Ûfdan daha etkili olduğu gözlenmiştir. Na2Û ve/veya K2Û içeren demir oksit peletler ilavesiz peletlerden tamamen farklı olarak ilerleyen cephe şeklinde değil, tüm kitlede ünifortn iç indirgenme biçiminde indirgenmişlerdir. Na2O ve/veya K2O'in demir oksit peletlerin anormal şişmesine neden olan olumsuz.etkileri, pelet harmanının Sİ02 içeriği, alkali oksit miktarının ağırlıkça yaklaşık A katına çıkarılarak önlenebilmiştir. SİÛ2 miktarı arttırılan, alkali oksit içerikli bu peletlerin indirgenmesinde katı fazın yayınması önemli rol oynamaktadır. Bu peletlerin indirgenmesi sırasında indirgenen metalik demir, belli yerlerde oluşan çekirdeklere yayınarak demir iğneleri (vhiskers) oluşturacak şekilde büyümüşlerdir.
  • Öge
    Aısı 316 L Tipi Paslanmaz Çeliğin Termokimyasal Difüzyon Yöntemi İle Borlanmasında, Borlama Banyosu Bileşenlerinin Borür Tabakası Özelliklerine Etkisi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2010-05-05) Başman, Gökhan ; Şeşen, M. Kelami ; Malzeme ; Materials
    Bu çalışmada, AISI 316 L tipi paslanmaz çeliklerin termokimyasal difüzyon yöntemiyle borlanmasında, banyo bileşenlerinin borür tabakasının oluşum mekanizmasına ve borür tabakası özelliklerine etkileri incelenmiştir. Deneysel çalışmaların sonuçları şöyle özetlenebilir: Farklı oranlarda FeSi, FeTi ve SiC içeren borlama banyosu ile yapılan borlama ile çelik yüzeyinde oluşan borür tabakasının kalınlığı; artan sıcaklık, artan süre ve katkıların artan oranlarıyla artmaktadır. Tüm banyo bileşimlerinde borlama ile oluşan borür tabakasında temel faz Fe2B fazıdır. FeTi ve SiC katkılı banyolarla borlamada FeB fazı oluşmazken, FeSi katkılı ve Ekabor 2 ile banyolarla borlamada FeB fazı oluşmuştur. FeSi, SiC katkılı banyolarla ve ticari ekabor 2 banyosuyla borlanmış numunelerin yorulma dayanım sınırları borlanmamış numunelere göre azalmıştır. FeTi katkısıyla borlanmış numunelerin yorulma dayanım sınırları borlanmamışlarla aynı değerlerdedir.
  • Öge
    B4c ilaveli tzm alaşımlarının spark plazma sinterleme (SPS) yöntemi ile farklı tasarımlarla üretimi ve karakterizasyonu
    ( 2020) Yavaş, Barış ; Göller, Gültekin ; 621934 ; Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ; Metallurgical Engineering
    Pure molybdenum (Mo) is one of the most important refractory metals, and it is demanded material for high temperature applications which are required high melting point, good thermal conductivity and low thermal expansion coefficient. Furnace and glass melting components, power semiconductor heat sinks, isothermal forging dies and x-ray targets are the main applications of Mo and Mo-based alloys. In addition, high temperature structural applications in military, aerospace and nuclear industries are the targeted usage areas for Mo-based alloys. Applications of pure Mo are generally limited due its relatively low recrystallization temperature compare to its melting temperature, high ductile-brittle transition temperature and poor mechanical properties at elevated temperature. Mo-based alloys are more suitable than pure Mo for high temperature applications above 1000 °C. Alloying is mostly preferred method for molybdenum to increase the performance during the application. Titanium-Zirconium-Molybdenum (TZM) is one of the most important Mo-based alloys which has a composition containing 0.40–0.55 wt% titanium, 0.06–0.12 wt% zirconium and 0.010–0.040 wt % carbon. The alloying elements in TZM form TiC and ZrC within the grains and at grain boundaries. Thus, they provide solution hardening and particle hardening, and stabilize the wrought grain structure to inhibit recrystallization. Homogeneously dispersed carbides stabilize dislocation array, and increase the thermal energy to cause recovery and recrystallization. While the temperature for 100% recrystallized structure (t = 1 h) is 1100 °C for pure Mo, it reaches to 1400 °C for TZM. Besides the recrystallization temperature higher creep and tensile strength are obtained by TZM at elevated temperature. The main limitation for Mo and Mo-based alloys is poor oxidation resistance above 650 °C. Generally they are exposed to high temperature and oxidizing atmosphere during the possible applications. There is no restriction to use in air or oxidizing atmosphere without any protection below 400 °C. However, mass gain rapidly increases between 400 and 650 °C due to formation of oxidation products such as MoO2 and other oxides (MoOZ), where 2 ≤ z < 3. Formation and rapid vaporization of MoO3 result in heavy mass loss and increase in oxidation rates above 650 °C. Dramatic mass loss will cause catastrophic failure of the structure irreversibly. Oxidation of molybdenum and molybdenum based alloys have been investigated for many years. There are many studies and protection methods tried to protect molybdenum against to oxidation. It is clear that Mo is not suitable to be used in practical applications without protection system in oxidizing atmosphere at elevated temperature. The protection systems applied to Mo and Mo-based alloys can be considered as two groups, mainly alloying and coating. Alloying could provide a formation of protective layer on the surface of base metal during oxidizing conditions. In addition to alloying, studies about protective coatings over TZM mainly focused on the methods such as pack cementation, halide activated pack cementation, chemical vapor deposition, physical vapor deposition, thermal plasma spray coating, vacuum plasma coating, laser surface alloying etc. Production methods for TZM alloy are also restricted due to oxidation problem and high melting point. There are two main methods to produce TZM alloy generally used in the literature. They are vacuum arc remelting (VAR) and powder metallurgy including hot press and hot isostatic press. The common side of these methods is that they are under vacuum or inert gas atmosphere. Desired properties could not be achieved by VAR method in single step due to the formation of segregation. Stirring is not possible during VAR process, so segregation of alloying elements (Ti, Zr and C) is inevitable. Therefore, it is required to crush and re-melt the alloy several times which bring time and energy consuming processes to TZM alloy production. Furthermore, to give the TZM alloy a final shape as a product hot forging or extrusion is needed after VAR process. Grain coarsening is also another drawback for this technique. In this study, spark plasma sintering (SPS) is used as production method. SPS has been utilized both to overcome the difficulties faced in VAR. SPS has been used as a sintering method to densify TZM alloys at relatively lower temperatures for shorter holding times compared to the conventional ones. A pulsed direct current passes through the graphite punch rods and dies simultaneously with a uniaxial pressure to sinter powders or pre-mixed powders in SPS sintering. During the process grain coarsening can be suppressed by rapid heating and the densification of the powders are accelerated at higher temperatures. The process is also occurred under vacuum atmosphere. The main goal of this study is improve the high temperature performance and mechanical properties of TZM alloy. Experimental studies regarding the aim and targets of the thesis are performed by using SPS method. The powder compositions prepared by mainly boron carbide (B4C), silicon (Si) and alumina (Al2O3) additions to premixed TZM powder were molded with three different designs and then sintered. These molding designs, which also constitute the original aspect of the study, can be summarized as follows: I. Varying amount of B4C powders were dispersed into TZM powder, than sintering was occurred with constant pressure (40 MPa) and holding time (5 min). II. TZM powder was molded between B4C powders. Both sintering and boriding process were performed in a single step at constant temperature of 1420 °C in various pressures (40–60 MPa) and holding times (5–15 min) under vacuum. III. TZM powder was molded between B4C-Si or Al2O3-Si powder mixture with various holding times (5-10 min) and constant pressure (40 MPa) Process was performed by spark plasma sintering equipment (SPS-7.40 MK-VII, SPS Syntex Inc). Direct current (12 ms/on, 2 ms/off) was applied during the entire SPS process under vacuum. Temperature was measured by an optical pyrometer (Chino, IR-AH) focused on the surface of the graphite die. Although the sample is exposed to higher temperature, it is not known exactly. The sintering process was controlled by monitoring the shrinkage behavior of the powders rather than the temperature measured by pyrometer. Different types of samples were obtained in all three designs. In the first design, Mo-B and Mo-C based compounds were obtained in the matrix of TZM in addition to TiC and ZrC. Amount of additional phases formed in the matrix changed by amount of B4C addition. In the second design, a Mo-B based layer was formed on the surface of the TZM matrix with varying thicknesses and morphologies. In the third design, B4C-Si and Al2O3-Si powders placed on the top and bottom of TZM powders were not separated from the surface after sintering and sandwich-type samples were obtained in ceramic-metal-ceramic structure. As a result of the optimization studies, the densification behavior of the samples produced in different molding designs and parameters were determined on the withdrawal curves obtained during sintering of the powders. Bulk density of the specimens was determined by Archimedes' method. Phase analyzes of the stuructures formed on the surface or in the matrix of the samples were identified by X-ray diffractometry (XRD; MiniFlex, Rigaku Corp.) in the 2θ range of 10–90° with Cu-Kα radiation (λ=1.54 Å). Vickers hardness measurements were performed from surface or cross section depending on the design in order to investigate the effect of phases formed on the surface orin the matrix of TZM alloy after sintering. Microstructural characterization of the sintered composites were conducted with scanning electron microscopy (FESEM; JSM 7000F, JEOL Ltd.). Energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS; Oxford INCA) was also used to investigate the composition of phases formed after sintering process. In order to determine oxidation behavior which is the most important part of the thesis, oxidation tests were carried out at different temperatures (600-1000 °C) in air atmosphere. Prepared samples were placed into alumina crucible and put in a laboratory muffle furnace after the surface areas were measured to calculate mass change in mg/cm2. In addition, flame tests under dynamic conditions have been performed to simulate the conditions in potential uses. Aa a conclusion, three different designs for sample production have been studied in order to increase the performance of TZM alloy especially during the use of oxidation resistance. Before starting the experimental studies, possible reactions and products were calculated thermodynamically by FactSage© software. After the sample productions, the phases determined by the phase analyzes were consistent with the thermodynamic data calculated before experimental studies. When examined in terms of mechanical properties, composite samples produced with B4C, Si and Al2O3 additives had higher hardness values than monolithic TZM. According to the results of the oxidation tests which constitute the most important part of the study, all three designs contributed to increase the oxidation resistance. The results of the dynamic flame test also showed that the samples produced could operate under conditions of similar difficulty in practice.
  • Öge
    Bakır Kaplanmış Volfram Tozlarının Karşılaştırmalı Sinterleme İncelemeleri
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Özkal, Burak ; Öveçoğlu, M. Lütfi ; Malzeme ; Materials
    Yüksek ısıl iletkenlik ve düşük ısıl genleşme katsayısına sahip özgün malzeme grupları mikroelektronik devre paketleri ve ısı emiciler gibi ısıl idare uygulamalarının temel ihtiyacını oluşturmaktadır. Bu özelliklerin aynı anda bir bünye içerisinde toplanabilmesi ancak yüksek iletkenliğe sahip bir matris ve bunun içerisine katılan refrakter karakterli ikincil bir fazdan oluşan kompozit bir bünye içerisinde mümkün olmaktadır. Volfram-bakır sistemi bu tarz uygulamalara aday bir sistem olmasına rağmen, sistemin hiç bir durumda çözünürlük göstermemesi sadece katı hal kontrollü ve yeniden düzenlenme süreçleriyle sinterlemeyi kısıtlamakta ve bu durum da alaşım gruplarının sıvı faz sinterlemesiyle yoğunlaşmasını frenlemektedir. Bu nedenle bu çalışmada, öncelikli olarak volfram tozlarının bakır ile kaplanması gerçekleştirilmiş olup üretilen bu kompozit tozların aynı bileşimlerde değişik yöntemlerle hazırlanan tozlarla karşılaştırmalı sinterleme davranışları incelenmiştir. Volfram tozlarının bakır ile kaplanma işlemi akımsız kaplama yöntemiyle gerçekleştirilmiştir. Üretilen bu kompozit tozlar, elementel olarak volfram ve bakır tozlarının karıştırılması ve bu karışımın atritör ve düzlemsel bilyalı değirmende öğütülmesi yoluyla hazırlanan aynı bileşimdeki setler ile karşılaştırılmalı olarak incelenmişlerdir. Kaplanmış tozların dökme ve çökme yoğunlık değerleri artarken paketlenebilirlik özelliklerinde gelişme kaydedilmiştir. Yine SEM-EDS destekli analizleri kaplanmış tozların bileşim homojenliğinin en üst düzeyde olduğunu ortaya koymuştur. Tozların karşılaştırmalı yüksek sıcaklık incelemelerinde kaplanmış tozların ısıl iletiminin diğerlerine göre daha seviyede olduğu ortaya konmuştur. Mikroyapısal gözlemlerle desteklenen dilatometrik etütler kaplanmış tozların, mikroyapıdaki W-W temaslarını azaltarak sıvı oluşumuyla birlikte daha etkin bir yeniden düzenlenme sürecine neden olduğunu ortaya koymuştur. Bu durum gerçek zamanlı sinterleme deneyi ile anlık olarak gözlenmiştir.Kaplanmış tozlardan hazırlanan sistemlerde artan bakır miktarı sinterleme sırasında oluşan sıvı miktarını artırarak yoğunlaşmaya olumlu katkı sağlarken, artan presleme basıncı numunelerde sinterleme sonrası şekilsel bozukluğu artırmıştır bu durum mikroyapıda W-W temaslarının daha fazla olduğu elementel karışım yoluyla hazırlanan numunelerde gözlenmemiştir. %10 Cu bileşimi üzerindeki çalışmalarda kaplanmış tozlar, elementel tozlardan daha çok çekme davranışı göstermiştir. Bu durum sıkıştırılmış bünye içerisinde sıvı faz oluşumu öncesinde W-W temaslarının önlenmesi ya da azalması durumunda, volframın katı hal sinterlemesinin frenlenebileceği ve sistemde ilk sıvı oluşumuyla birlikte yeniden düzenlenme süreçlerinin daha etkin olmasıyla alakalıdır.Ama kaplanmış toz örneğinde W-W temaslarını azaltırken mikroyapıda teşvik edilen Cu-Cu temaslarının özellikle yüksek Cu içeriklerinde sinterleme için itici güç oluşturabileceği ortaya konmuştur. Nitekim katı hal sinterleme çalışmalarında elde edilen sonuçlar bu bulguları doğrulamaktadır.
  • Öge
    Borlama Ve Nitrokarbürleme Yüzey İşlemlerinin Cam Ambalaj Üretiminde Kullanılan Dökme Demir Kalıpların Performansına Etkileri
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Arısoy, C. Fahir ; Şeşen, M. Kelami ; Üretim Metalurjisi ; Manufacturing
    Bu çalışmada, termokimyasal borlama ve nitrokarbürleme işlemlerinin, cam ambalaj üretiminde kalıp malzemesi olarak kullanılan gri dökme demirlerin kullanım ömürlerine etkileri, cam üretimi kalıbı yüzeylerinde sıcak camın temasının etkisi ve meydana gelen hasarların oluşum mekanizmaları incelenmiştir. Termokimyasal borlama ve nitrokarbürleme uygulamaları ile oluşturulan dökme demir örnekler laboratuvar ortamında, üretim koşullarına benzer şartlar oluşturularak, karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Cam ambalaj üretimi koşullarına benzer koşullardaki deneylerin sonunda, grafit yapısı daha ince olan borlanmış alaşımlı dökme demir, yüzey özelliklerini, bölgesel küçük hasarlar dışında, borlanmış A tipi dökme demirden ve nitrokarbürlenmiş alaşımlı dökme demirden farklı olarak, koruyabilmiştir. Cam metal temasında oksijen, arayüzeyde gazlaşmaya ve camın köpürmesine neden olmaktadır. İnert Ar atmosferinde cam, borlanmış alaşımlı dökme demir yüzeyini ıslatmasına karşın, gaz çıkışı ve camda köpürmeye neden olacak reaksiyonlar oluşmamaktadır. Yüksek sıcaklıklarda argon gaz atmosferinde alaşımlı dökme demir ile temas halindeki cama zamana bağlı olarak metal-cam arayüzeyinden demir geçişleri olmaktadır. Borlanmış alaşımlı dökme demirden cama demir geçişi yüzey işlemsiz dökme demirden ve nitrokarbürlenmiş dökme demirden daha azdır.
  • Öge
    Cam Şekillendirme Makinalarındaki Aşınan Parçalara Uygulanan Yüzey İşlemlerinin Performansa Etkileri
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Soykut, Ali Yüksel ; Kayalı, Eyüp Sabri ; Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ; Metallurgical Engineering
    Sürtünerek çalışan makina elemanlarında belirli bir süre sonra ortaya çıkan aşınma problemlerini azaltmak için birçok yüzey iyileştirme teknikleri uygulanmaktadır. Cam şekillendirme makinalarında mevcut kalıp kolu malzemesi olan AISI 420’ye alternatif olarak seçilen yüzeyi kaplanmış (nitrokarbürleme, sert krom kaplama, akımsız nikel kaplama ve borlama) üç farklı kalitede çelik (AISI 1040, AISI 4140 ve AISI 5140 kalite çelikler) malzeme, kalıp kollarındaki gerçek aşınma şartlarını simule edebilecek şekilde tasarlanan laboratuar deneyleri için standart numuneler olarak hazırlanmıştır. Bu malzemelerin seçilmesinde kolay temin edilebilirlik, kolay işlenebilirlik, uygun fiziksel ve kimyasal özellikte olmasınına ilave olarak maliyet faktörü de göz önünde bulundurulmuştur. Hazırlanan numunelere metal-abraziv, metal-metal ve ileri-geri aşınma deneyleri yapılarak aşınma davranışları incelenmiştir. Oda sıcaklığında yapılan deneylerde nem ve sıcaklık sabit tutulmuştur. Metal-metal aşınma deneyleri, M2 kalite takım çeliği üzerinde, metal-abraziv aşınma deneyleri ise SiC abraziv bantlar üzerinde gerçekleştirilmiştir. İleri-geri aşınma deneyinde ise aşındırıcı olarak alimüna bilye kullanılmıştır ve deney sonuçunda aşınma iz alanları yardımıyla yüzey pürüzlülükleri ve sürtünme katsayıları elde edilmiştir. Farklı kalitede çelikten imal edilmiş olan kaplanmış taban malzemelerine uygulanan aşınma deneyleri sonucunda bor kaplı AISI 4140 kalite çeliği kullanım ömrü açısından en yararlı seçim olacağı tespit edilmiştir.
  • Öge
    Co2-sodyum silikat bağlı kum sistemlerine etki eden parametrelerin incelenip maça ve kalıp özelliklerinin geliştirilmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1985) Komaç, Orhan Şerif ; Eruslu, Niyazi ; Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ; Metallurgical and Materials Engineering
    Fizik, kimya, metalürji ve seramik bilimlerinin döküm prob lemlerine uygulanmasıyla döküm endüstrisinde meydana gelen hızlı ilerlemeden payını alan CO 2-sodyum silikat yöntemine etki eden parametreler incelenerek "basma mukavemeti, yüksek sıcaklık ve bek letme" özellikleri geliştirilmiştir. Ekonomik olarak daha verimli çalışmak amacıyla 2,0-3,0 ara lığında her modül için yapılabilir en yüksek özgül ağırlıktaki o ( Be') cam sularının farklı oranları ile 4 8 AF S tane nolu silis kumundan yapılan karışımlardan standart numuneler hazırlanmış ve hesaplanan teorik gaz verme sürelerinin katları kadar sürelerde 10 lt/dak. gaz verme debisi ile CO gazı verilmiştir. CO -sodyum silikat yönteminin özelliklerinin belirlenmesi için, basma ve kuru basma mukavemetleri, sıcak mukavemet, kalı cı mukavemet, termal genleşme ve bekletme deneyleri yapılmıştır. Yöntemin sorunu olan kalıcı mukavemetin yüksekliği, bağlayıcı miktarının optimum seçilmesi ve uygun katkı malzemeleri ile dü şürülmüştür. CO -sodyum silikat sisteminde sertleşme, kum taneleri ara sında silikajel "SiO JCHpO" meydana gelmesiyle oluşmaktadır. Sert leşme mekanizmasını fiziksel ve kimyasal reaksiyonlar meydana getirir. Kimyasal reaksiyon orta derecede ekzo termiktir, halbuki fiziksel reaksiyon az derecede endotermiktir. (42).Yüksek dere cede bazik olan kum-sodyum silikat karışımları gaz verme sıra - smda kuru CO- tarafından dehidratlaştırılır. Dehidrasyonla bi*~ likte sodyum silikat filminin vizkozitesi artar, aşırı gaz vet * - diğinde sodyum bikarbonat meydana gelmesiyle, taneler arasındaki bağ köprüsü asidikleşir ve bağlanmayı oluşturan dehidrasyon aza lır, mukavemet düşer, kırılganlık artar. - II - Düşük modüllü (SiO 2/Na20=2,0) cam suyunun miktarı % 3 den 6 'ya arttıkça küm tanelerini saran cam suyu film kalınlaşması sonucu, 15 dak.gibi kısa bir sürede sertleşme reaksiyonu tamamla namadığından basma mukavemetinin düştüğü gösterilmiştir.Cam su- 2 yu modülü 2,0 den 2,8 'e arttığında basma mukavemeti 28 N/cm 'den 2 66 N/cm arttığı belirlenmiştir. Kum tanelerini saran cam suyu filminin reaksiyona girmesi için yeterli süre ve sıcaklık sağlandığında, cam suyu oranı arttıkça kuru basma mukavemetinin arttığı gözlenmiştir. Bilhas sa bu etkinin daha belirgin olduğu düşük (2.0) modüllü cam suyu kullanıldığında cam suyu oranı % 3 den % 6 ya arttığında kuru 2 2 basma mukavemetinin 300 N/cm den 810 N/cm ye arttığı gözlen miştir. "SiO /Nao0" oranı 2,0 den 2,8 'e arttıkça aşırı dehidras- 2 2 yon sebebiyle kuru basma mukavemetleri 810 N/cm den 282 N/cm ye düştüğü ve aşırı gaz vermeden dolayı NaHCO- oluşması sebebi ile kuru basma mukavemetinin azaldığı gözlenmiştir. Aynı miktar bağ oluşturacak şekilde optimum cam suyu. o- ranları ile çalışılarak hazırlanmış standart numunelerin, sı cak basma mukavemetleri 700 C den 1100 C'ye kadar farklı sı caklık ve tutma sürelerinde sistematik olarak ilk defa ince - lenmiştir. Optimum cam suyu kullanılarak hazırlanan numunelerin ka lıcı mukavemetlerinin, sıcaklığın 700 C den 1100 C ye artması 2 2 ile 73 N/cm den 110 N/cm ye arttığı ve cam suyu modülü 2 2 2^0 den 2,8 'e arttıkça kalıcı mukavemetin 110 N/cm den 35 N/cm ye düştüğü gözlenmiştir. Sıcaklık 700°C den 1100°C ye yükseldikçe % 1,12 den % 3,02 ye artan termal genleşmenin, cam suyu modülü 2,0 den 2,8' e arttıkça % 3,02 den % 0798'e düştüğü^ tespit edilmiştir. - ııı - Sıcak yırtılmaya yol açan termal genleşmeyi azaltmak için "dekstrin çözeltisi+zift" ilavesinin etkisi sistematik olarak incelenmiştir, 2,0 modüllü Gam suyu ile hazırlanan numunelerin 1100 C deki termal genleşmeleri "%1 dekstrin çözeltisii-%1 zift" ilavesi ile % 3,02 den % 1,02 ye düşürülmüştür. Bekletme süreleri arttıkça sertleşme reaksiyonları tamam landığından basma mukavemetlerinin önce arttığı, daha sonra aşırı dehidrasyon sebebiyle azaldığı gözlenmiştir. Cam suyu modülü 2,0 den 2,8'e arttıkça ağırlık kaybı % 0,24 ten % 0.9'a 2 arttığından bekletme sonu basma mukavemeti 140 N/cm den 2 25 N/cm 'e düştüğü ölçülmüştür. Bekletme özelliklerine dekstrin ilavesinin etkisi sistematik olarak incelenmiş, % 1 dekstrin çözeltisi ilavesine kadar, numunelerin nem kaybı azaldığından 2 basma mukavemetlerinin 200 N/cm ye arttığı, daha fazla dekstrin ilavesinde nem kaybı arttığından basma mukavemetinin azaldığı bulunmuştur. Dağılabilirliği arttırmak için dekstrin ve zift ilavele rinin kalıcı mukavemete etkisi yine sistematik olarak ince - lenmiş, "%0,5 zifti%0,5 dekstrin çözeltisi" ilavesi ile kalı- 2 2 cı mukavemetin 295 N/cm den 55 N/cm ye azaltılması sağlan mıştır. Kalıcı mukavemete inorganik ilavelerin etkileri ince- 2 lenmiş %1 AI?0 ilavesi ile kalıcı mukavemetin 65 N/cm 'ye kadar düşürülmesi sağlanmıştır. Farklı modüllü cam sularının kullanıldığı " kum ^ cam suyu" sistemlerinde işlem parametreleri detaylı olarak incelenmiş ve optimum çalışma şartları tesbit edilmiştir.
  • Öge
    Çeliklerde dövülebilirliğin burma, basma ve çekme deneyleri ile incelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1997) Karadeniz, Erdal ; Çapan, Levon ; Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ; Metallurgical and Materials Engineering
    Bir dövme işlemini hasarsız gerçekleştirebilmek için şekil verilmek istenen malzemenin şekillendirilebilme kabiliyetinin bilinmesi istenir. Bu nedenle, dövme işlemlerinde malzemeyi hasara uğratmadan istenen şekli verebilmek için " Dövülebilirlik " terimi tanımlanmıştır. Dövülebilirliğin ölçülmesi amacıyla çeşitli deneyler ve sünek kırılma kriterleri geliştirilmiştir. Hiçbir deney yöntemi ve kırılma kriteri tek basma dövülebilirliği ifade etmek için yeterli görülmemektedir. Bu çalışmada, dövmenin tanımı yapılarak dövme yöntemleri hakkında kısa bilgiler verilmiş ve dövülebilirliğin tanımı yapılarak dövülebilirliği etkileyen değişkenler ve dövülebilirliği saptamada kullanılan deneyler açıklanmıştır. Deneysel çalışmalarla, Vickers sertlik deneyleri, basit çekme deneyleri, burma deneyleri, dört farklı sürtünme koşulunda dolu silindir basma deneyleri, iki farklı sürtünme koşulunda halkalı dolu silindir basma deneyleri ve üç farklı çentik yarıçapına sahip çentikli çekme deneyleri AISI 1040, 1050, 4140 ve 5140 çeliklerinin sıcak haddelenmiş, normalize edilmiş ve küreleştirilmiş durumlarına uygulanarak dövülebilirliğin saptanması için uygun deney yöntemleri araştırılmıştır. Basit çekme deneylerinden akma sının, çekme dayanımı, %uzama ve %kesit daralması değerleri elde edilerek dövülebilirlik incelenmiştir. Burma deneylerinden kopmaya yol açan devir sayısı ve moment ölçülerek elde edilen değerlerden efektif birim şekil değiştirme ve kayma gerilmesi değerleri hesaplanmıştır. Kopmaya yol açan devir sayılarının kıyaslanmasıyla dövülebilirlik sıralaması yapılmıştır. Dolu silindir basma ve halkalı dolu silindir basma deneylerinde elde edilen değerlerden, yükseklik azalması ile gerilme elemanları efektif gerilme oranlarının değişimi, çevresel ve eksenel birim şekil değiştirme değişimi ve şekillendirme sınır diyagramları kullanılarak dövülebilirlik araştırılmıştır. Çentikli çekme deneylerinden, deney süresince kesit daralması ölçülerek kesit daralması değişimi ile gerilme elemanları efektif gerilme oranlan değişimi diyagramları elde edilmiş ve bunlarla dövülebilirlik araştırılmıştır. Sonuç olarak, burmada kopmaya yol açan devir sayısı, basma ve halkalı basmada yükseklik azalması ve dövülebilirlik endisi ve basma, halkalı basma, çentikli çekme kopma sonuçlarını birlikte değerlendiren dövülebilirlik eğrileri ile dövülebilirlik kriterleri karşılaştırılmıştır. Çentikli çekme ve basma deneylerinin dövülebilirlik eğrileri ile incelenmesi dövülebilirliğin saptanması için ideal uygulama kabul edilmiştir.