Toz yataklı lazer birleştirme yöntemiyle üretilen maraging çeliklerinde ısıl işlem parametrelerinin mekanik ve korozyon özelliklerine etkisi
Influence of heat treatment parameters on the mechanical and corrosion properties of maraging steel produced by laser powder bed fusion
- Tez No: 1016802
- Danışmanlar: PROF. DR. ALPTEKİN KISASÖZ, DOÇ. DR. GÖKHAN ÖZER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, toz yataklı lazer birleştirme (LPBF) yöntemiyle üretilen maraging (MS1) çeliğinin mikroyapısı, mekanik özellikleri ve korozyon direnci üzerindeki interkritik tavlamanın ve çökelti sertleşmesi ile birleştirilmiş ısıl işlem kombinasyonlarının etkileri sistematik olarak incelenmiştir. Eklemeli imalat teknolojilerine özgü yüksek soğuma oranları ve belirgin sıcaklık gradyanları, maraging çeliklerinde mikroyapısal heterojenliklere ve faz dengesizliklerine neden olmaktadır. Bu durum, malzemenin mekanik, tribolojik ve elektrokimyasal çalışma performansını doğrudan etkilemektedir. Bu bağlamda, LPBF yöntemiyle üretilen maraging çeliklerinin performansının artırılabilmesi için geleneksel ısıl işlemlere ek olarak alternatif ve kontrollü ısıl işlem yaklaşımlarının geliştirilmesi büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, maraging çeliği numunelerine farklı interkritik tavlama sıcaklıkları uygulanmıştır. Ek olarak interkritik tavlama, çözeltiye alma ve yaşlandırma işlemlerinin hem bireysel hem de kombine etkileri karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Faz dönüşümleri X-ışını kırınımı (XRD) yöntemiyle analiz edilirken, mikroyapısal değişiklikler optik mikroskopi (OM) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak incelenmiştir. Çeliğin mekanik davranışı, ISO 6507-1 standartlarına uygun olarak gerçekleştirilen Vickers sertlik ölçümleriyle değerlendirilmiştir. Korozyon özellikleri tafel potansiyodinamik polarizasyon ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) teknikleri kullanılarak belirlenmiştir. Aşınma davranışı, belirli yük ve kayma koşulları altında yapılan aşınma testleriyle incelenmiş olup; aşınma öncesi ve sonrası kütle kayıplarına bağlı olarak ASTM G137-24 standardına uygun biçimde özgül aşınma oranları hesaplanmıştır. Aşınma izleri ise, SEM ve EDS analizleriyle değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, interkritik tavlama sıcaklığının geri dönen östenitin oluşumu, dağılımı ve kararlılığı üzerinde belirleyici bir etkiye sahip olduğunu göstermektedir. Mikroyapıda meydana gelen bu değişimlerin mekanik ve korozyon direncini anlamlı biçimde etkilediği tespit edilmiştir. Sonuç olarak, bu tez interkritik tavlamanın LPBF ile üretilen maraging çeliklerinin mekanik, aşınma ve korozyon performansını iyileştirmede etkili bir yöntem olduğunu ortaya koyarak literatüre özgün bir katkı sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, the effects of intercritical annealing and heat treatment combinations combined with precipitation hardening on the microstructure, mechanical properties, and corrosion resistance of maraging (MS1) steel produced by the powder bed laser fusion (LPBF) method were systematically investigated. The high cooling rates and significant temperature gradients characteristic of additive manufacturing technologies result in microstructural heterogeneities and phase imbalances in maraging steels. This situation directly affects the material's mechanical, tribological, and electrochemical working performance. In this context, the development of alternative and controlled heat treatment approaches in addition to conventional heat treatments is of great importance for improving the performance of maraging steels produced by the LPBF method. In this study, different intercritical annealing temperatures were applied to maraging steel samples. Additionally, the individual and combined effects of intercritical annealing, solution treatment, and aging processes have been comparatively evaluated. While phase transformations were analyzed using X-ray diffraction (XRD), microstructural changes were examined using optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM). The mechanical behavior of the steel was evaluated using Vickers hardness measurements performed in accordance with ISO 6507-1 standards. Corrosion properties were determined using Tafel potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) techniques. The wear behavior was investigated through wear tests conducted under specific load and sliding conditions; specific wear rates were calculated in accordance with ASTM G137-24 based on mass losses before and after wear. Wear marks were evaluated using SEM and EDS analyses. The results obtained indicate that the intercritical annealing temperature has a decisive impact on the formation, distribution, and stability of reverted austenite. It has been determined that these microstructural changes have a significant impact on both mechanical and corrosion resistance. In conclusion, this thesis makes a unique contribution to the literature by demonstrating that intercritical annealing is an effective method for improving the mechanical, wear, and corrosion performance of maraging steels produced by LPBF.
Benzer Tezler
- Toz yataklı lazer ergitme yöntemiyle üretilen ınconel 718 süperalaşımının borlama işlemi sonrası karakterizasyonu
Characterization of inconel 718 superalloy produced by powder bed laser melting after boriding
UĞUR MOGAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. AHU ÇELEBİ
DR. ÖĞR. ÜYESİ İLYAS TÜRKMEN
- Lazer toz yataklı füzyon yönteminde sürekli ve atımlı lazer ışınlarının karşılaştırmalı analizi
Comparative analysis of continuous and pulsed laser beams in the laser powder bed fusion method
BİRHAN UFKU GÜZEL
Doktora
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiEge ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ETEM SAKLAKOĞLU
- Lazer toz yataklı füzyon yöntemi ile üretilen kafes yapı ve parçacık sönümleyici içeren parçaların titreşim sönümleme performanslarının incelenmesi
Investigation of the damping performance of components containing lattice structure and particle damper produced by laser powder bed fusion method
DURMUŞ KAPTAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİZAMİ AKTÜRK
- Lazer toz yataklı ergitme eklemeli imalat yöntemiyle üretilen AD730 alaşımı ile dövme UDI720LI alaşımının mikroyapı ve mekanik özelliklerinin karşılaştırılması
Comparison of microstructure and mechanical properties of AD730 alloy produced by laser powder bed fusion additive manufacturing method and forged UDI720LI alloy
RAMAZAN KIRGIL
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN
- Inconel 718 süper alaşımının vakum indüksiyon gaz atomizasyon (VIGA) ve lazer toz yataklı ergitme ile prosesi
Processing of inconel 718 super alloy with vacuum induction gas atomization (VIGA) and laser powder bed fusion
MÜCTEBA BURAK KARAKAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DENİZ UZUNSOY