Next generation high-temperature alloy: feo-enhanced ods ınconel 939 via selective laser melting
Yeni nesil yüksek sicaklik alaşimi: seçici lazer ergitme yoluyla feo ile geliştirilmiş ods inconel 939
- Tez No: 1011304
- Danışmanlar: PROF. DR. YUNUS EREN KALAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Nikel esaslı bir alaşım olan Inconel 939, yüksek sıcaklık mekanik özellikleri ve oksidasyon direnci nedeniyle havacılık ve enerji sektörlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak, mevcut servis sıcaklığı yaklaşık 850°C ile sınırlıdır. Daha zorlu ortamlarda performansını artırmak için oksit dispersiyon güçlendirmesi (ODS) ve eklemeli imalat teknikleri araştırılmıştır. Bu çalışmada, %0,2 ağırlıkça Y2O3, %0,15 ağırlıkça FeO ve %0,35 ağırlıkça Hf içeren yeni ODS Inconel 939 alaşımı, bilyalı öğütme ve proses parametrelerinin sistematik olarak optimize edilmesinin ardından seçici lazer ergitme (SLM) yoluyla üretilmiştir. İşlem, eriyik havuzu boyutlarını iyileştirmeyi, γ' (Ni3Al(Ti)) faz oluşumunu desteklemeyi ve artık gözenekliliği en aza indirmeyi amaçlamaktadır. Optimum parametrelerle üretilen numunelere, çözeltiye alma ve yaşlandırma içeren dört farklı ısıl işlem ve sıcak izostatik presleme (HIP) uygulanmıştır. Numuneler, SEM, EBSD ve TEM analizleri, sertlik, yüksek sıcaklıkta çekme testi ve oksidasyon testi kullanılarak karakterize edilmiştir. TEM, standart Inconel 939'a kıyasla akma dayanımında önemli bir artışa katkıda bulunan, düzgün dağılmış nano oksitlerin varlığını ortaya koymuştur. Bu bulgular, IN939'un yüksek sıcaklık kabiliyetlerini iyileştirmek için nanopartikül takviyesinin katkı üretimiyle birleştirilmesinin potansiyelini vurgulamaktadır.
Özet (Çeviri)
Inconel 939, nickel-based alloy, is commonly utilized in the aerospace and energy sectors due to its high-temperature mechanical properties and oxidation resistance. However, the current service temperature is limited to approximately 850 °C. To extend its performance in more demanding environments, oxide dispersion strengthening (ODS) and additive manufacturing techniques have been explored. In this study, new ODS Inconel 939 alloy, containing 0.2 wt% Y2O3, 0.15 wt% FeO and 0.35 wt% Hf, was fabricated via selective laser melting (SLM), following a systematic optimization of ball milling and processing parameters. The process aimed to refine melt pool dimensions, promote γ' (Ni₃Al(Ti)) phase formation, and minimize residual porosity. Four different heat treatments, containing solutionizing and aging, and hot isostatic pressing (HIP) have been applied to samples manufactured with optimum parameters set. The samples were characterized using SEM, EBSD, and TEM analyses, hardness, high-temperature tensile testing and oxidation testing. TEM revealed the presence of uniformly distributed nano-oxides, which contributed significantly to an enhancement in yield strength compared to standard Inconel 939. These findings highlight the potential of combining nanoparticle reinforcement with additive manufacturing to improve the high-temperature capabilities of IN939.
Benzer Tezler
- Production and characterization of high temperature corrosion resistant materials.
Korozyona dayanıklı yüksek sıcaklık malzemelerinin üretimi ve karakterizasyonu.
ESRA DOKUMACI
Doktora
İngilizce
2012
Metalurji MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ BÜLENT ÖNAY
- Hava taşıtlarına uygulanabilir yüksek sıcaklık korozyonuna dayanıklı kaplamaların geliştirilmesi
Development of high temperature corrosion resistant coatings applicable to air vehicles
PINAR KÖYMEN ÇAĞAR
Doktora
Türkçe
2020
Metalurji MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ BÜLENT ÖNAY
- Design and synthesis of a black phosphorus-based heterojunction photocatalyst for hydrogen generation from methanolysis of ammonia borane
Amonyak borandan metanoliz yöntemiyle hidrojen eldesi için siyah fosfor bazlı fotokatalizör tasarımı ve sentezi
HÜSEYİN KÜÇÜKKEÇECİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
KimyaKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖNDER METİN
- Havacılık sektörü için yüksek oksidasyon dirençli Y-tial alaşımlarının geliştirilmesi
Development of high oxidation resistant Y-tial alloys for the aerospace industry
AHMET MİRZA EROL
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. CEVAT BORA DERİN
- Havacılık ve uzay uygulamaları için yüksek entropili alaşımların tasarımı, üretimi, karakterizasyonu ve mikro yer çekimli ortamda davranışlarının incelenmesi
Design, production, characterization, and study of behavior in a microgravity environment of high entropy alloys for aerospace and space applications
ÖMÜR CAN ODABAŞ
Doktora
Türkçe
2025
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONURALP YÜCEL
DOÇ. DR. HAVVA KAZDAL ZEYTİN