Titanyum ile güçlendirilmiş Al7075'ın aşınma davranışının incelenmesi
Investigation of wear and corrosion behavior of titanium reinforced Al7075
- Tez No: 1016634
- Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL ESEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, Al7075 ve Al-10%Ti ana alaşımları, Al7075+Ti0, Al7075+Ti2, Al7075+Ti4 ve Al7075+Ti8 takviyeli alaşımlarını oluşturmak için eritme işlemlerinde kullanılmıştır. Yeni oluşturulan tüm alaşımlar T6 yaşlandırma ısıl işlemine tabi tutulmuştur; bazı numuneler önce %5 oranında soğuk haddeleme işlemine tabi tutulmuştur. Yeni alaşımların mikroyapısı, mekanik özellikleri ve kuru aşınma özellikleri incelenmiştir. Tüm alaşımlar, toplam 1000 m kayma mesafesi, 0,1 m/s kayma hızı ve 20 N yük içeren kuru aşınma testlerine tabi tutulmuştur. T6 yaşlandırma ısıl işleminden sonra değerlendirilen sertlikte, Al7075+Ti0-, Al7075+Ti2-, Al7075+Ti4- ve Al7075+Ti8-takviyeli malzemelerin maksimum sertlikleri sırasıyla 105,63, 113,60, 122,44 ve 140,41 HB olarak belirlenmiştir. Yaşlandırma ısıl işlemi sırasında, Al7075 alaşımına Ti ilavesiyle oluşan ikincil fazlar, çökelme çekirdeklenme bölgeleri görevi görerek tepe sertliğini daha da artırmıştır. Haddelenmemiş ve haddelenmiş Al7075+Ti8-takviyeli malzemelerin maksimum sertliği, haddelenmemiş Al7075+Ti0 alaşımına kıyasla sırasıyla %34 ve %47 artmıştır. Bu artışlardaki farklılık, soğuk deformasyon sırasında dislokasyon yoğunluğundaki değişimden kaynaklanmaktadır. Kuru aşınma testi sonuçları, Al7075 alaşımına %8 Ti eklenmesinin aşınma direncini %108,5 oranında artırdığını göstermiştir. Aşınma sırasında Al, Mg ve Ti bazlı oksit kaplamaların oluşumu, çökelme sertleşmesi, iğne şeklinde ve küresel Al3Ti fazlarıyla ek sertleşme, tane inceltme ve katı çözelti sertleşmesi süreçleri bu sonucun sorumlusudur. Yeni alaşımların daldırma ve potansiyodinamik korozyona karşı duyarlılığı incelenmiştir. Tüm alaşımlar, 3, 6, 9, 12, 24, 48 ve 72 saatlik süreler boyunca %3,5 NaCl çözeltisinde daldırma korozyon testlerine tabi tutulmuştur. Daldırma korozyon testi yönteminin her saatinin sonunda numunenin ağırlığı alınmış ve genel korozyon oranları hesaplanmıştır. Potansiyodinamik korozyon deneyleri, yüzey alanı 0,19 olan bir çalışma elektrodu (numune), referans doymuş kalomel elektrot (SCE) ve karşı elektrot grafit çubuktan (CE) oluşan tipik bir üç elektrotlu hücrede gerçekleştirilmiştir. Daldırma testinde 24 saat sonra, haddelenmiş olanların haddelenmemiş olanlardan daha yüksek performans gösterdiği görülmüştür. Bununla birlikte, alaşımlara Ti ilavesi korozyon direncini artırmaktadır. Potansiyodinamik testlerdeki Tafel eğrileri incelendiğinde, bulgular daldırma sonuçlarıyla tutarlı olmuştur. Başka bir deyişle, titanyum oranı arttıkça korozyon direncinin arttığı görülmektedir. Tane inceltici Ti ilave edilmiş alaşımların korozyonla ilgili akım yoğunluğu ölçümleri de Al7075 alaşımına göre daha düşüktür. Daldırma testinden sonra, korozyon direncini artırmak için alaşımlama işleminin bir sonucu olarak, Ti ilaveli haddelenmiş kompozitlerde gözeneklerin daha küçük olduğu bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
In this work, the primary alloys Al7075 and Al-10%Ti were used to melt procedures to create the reinforced alloys Al7075+Ti0, Al7075+Ti2, Al7075+Ti4, and Al7075+Ti8. All recently created alloys underwent T6 aging heat treatment; some samples underwent cold rolling at 5% first. The novel alloys' microstructure, mechanical characteristics, and dry-wear characteristics were studied. All alloys were subjected to dry-wear tests that included 1000 m of total sliding distance, 0.1 m/s of sliding speed, and a 20 N load. The maximum hardness of the Al7075+Ti0-, Al7075+Ti2-, Al7075+Ti4-, and Al7075+Ti8-reinforced materials were determined to be 105.63, 113.60, 122.44, and 140.41 HB, respectively, in the hardness evaluated following T6 aging heat treatment. During the aging heat treatment, the secondary phases created by the Ti addition to the Al7075 alloy served as precipitate-nucleation sites, raising the peak hardness even more. Maximum hardness of the unrolled and rolled Al7075+Ti8-reinforced materials increased by 34% and 47%, respectively, in comparison to the unrolled Al7075+Ti0 alloy. This variation in increases was brought on by the change in dislocation density during cold deformation. The dry-wear test findings showed that adding 8% Ti to the Al7075 alloy boosted its wear resistance by 108.5%. The production of Al, Mg, and Ti-based oxide coatings during wear, precipitation hardening, additional hardening with acicular and spherical Al3Ti phases, grain refinement, and solid-solution-hardening processes are all responsible for this outcome. New alloys' susceptibility to immersing and potentiodynamic corrosion was studied. All alloys underwent immersion corrosion tests in 3.5% NaCl solution during periods of 3, 6, 9, 12, 24, 48, and 72 hours. The sample's weight was obtained at the end of each hour of the immersing corrosion test method, and overall corrosion rates were computed. The potentiodynamic corrosion experiments were carried out in a typical three-electrode cell made up of an operational electrode (sample) with a surface area of 0.19, the reference saturated calomel electrode (SCE), and a counter electrode graphite rod (CE). After 24 hours in the immersing test, it is shown that the rolled ones perform higher than the non-rolled ones. However, Ti additions to alloys increase corrosion resistance. When the Tafel curves in the potentiodynamic tests were investigated, the findings were consistent with the dipping results. In other words, it appears as the corrosion resistance rises as the proportion of titanium increases. The corrosion-related current density measurements of the alloys that had grain refiner Ti added were also lower than those of the Al7075 alloy. It was found that the pores were smaller in the rolled composites with Ti addition after the dip test as a consequence of the alloying procedure to boost the corrosion resistance.
Benzer Tezler
- Microstructural and phase studies of titanium carbide particulate reinforced aluminium matrix composities
Titanyüm karbür parçacıkları ile takviye edilmiş alüminyum esaslı kompozitlerde iç yapı ve faz çalışması
AYŞEGÜL ŞAHİN
Yüksek Lisans
İngilizce
1996
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİLİZ SARIOĞLU
- Titanyum karbür (TİC) takviyeli epoksi ile güçlendirilmiş hibrit kompozitlerin çarpma davranışının deneysel ve sayısal incelenmesi
An experimental and numerical investigation of impact behaviour of TIC added epoxy reinforced hybrid composites
MUSTAFA TAŞLIDERE
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiIsparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA REŞİT USAL
- Le fort I ilerletme osteotomi fiksasyonunda titanyum ve karbon fiberle güçlendirilmiş polietereterketon mini plakların stres dağılımlarının sonlu elemanlar analizi ile değerlendirilmesi
Evaluation of stress distributions of titanium and carbon fiber reinforced polyetheretherketone mini plates in Le fort I advancement osteotomy fixation using finite element analysis
KÜBRA YAKUT
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2024
Diş Hekimliğiİnönü ÜniversitesiAğız, Diş ve Çene Cerrahisi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEZAİ ÇİFTÇİ
- Mandibulada farklı bölgelerde meydana gelen fraktürlerin titanyum plak ve karbon fiberle güçlendirilmiş polietereterketon plak sistemleriyle fiksasyonunda plak ve çevre dokularda oluşan streslerin sonlu elemanlar yöntemi ile karşılaştırılması
Comparison of stress occurring in plate and surrounding tissues in fixation of fractures in different parts of mandible with titanium plate and carbon fiber reinforced polyetheretherketone plate systems by finite element method
FATMA ERİŞ DERKUŞ
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2022
Diş HekimliğiDicle ÜniversitesiAğız, Diş ve Çene Cerrahisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UTKU NEZİH YILMAZ
- Niyobyum (NB) ile güçlendirilmiş demir (FE) matrisli alaşımların toz metalurjisi yöntemiyle üretimi ve mekanik özelliklerinin araştırılması
An investigation on mechanical properties of nb added fe – matrix alloy produced by powder metallurgy method
DOĞAN ÖZDEMİRLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji MühendisliğiKarabük Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN GÜNDÜZ