Perparation and characterization of sintered Ti-6A1-4V powder compacts
Ti-6A1-4V tozun sinterlenmesiyle gözenekli kompakt yapıların hazırlanması ve karaterizasyonu
- Tez No: 152008
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA GÜDEN, DOÇ. DR. SEDAT AKKURT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 111
Özet
oz Küresel şekilli ve şekilsiz tozlar kullanılarak, 29-63% gözenek aralığında sinterlenmiş Tİ6A14V toz tabletleri hazırlanmıştır. Silindirik tabletler farklı basnıçlarda preslenerek 1200 °C'de 2 saat sinterlenmiştir. Sinterlenen tabletlerin gözenek miktarları ve ortalama gözenek boyutları uygulanan presleme basıncı ve toz çeşidine göre tespit edilmiştir. Ayrıca, Tİ6A14V toz tabletlerin basma altodaki deformasyon davranışları geleneksel mekanik test ve Split Hopkinson dinamik test teknikleri kullanılarak statik (1.6x10“ -1.6x10”s“ ) ve dinamik (300 and 900 s”) deformasyon hızlarında araştırılmıştır. Tabletlerin ortalama gözenek boyutları kullanılan tane boyutu ve uygulanan presleme basıncına bağlı olarak 34 ile 171 um arasında değişim göstermiştir. Ayrıca başlangıç tozlarının ve sinterlenen tabletlerin mikroskopik incelenmesi, yüksek sıcaklıkta (1200 °C) yapılan sinterleme ve ardından fırın içinde uygulanan düşük hızlı soğutmanın sonucunda, küresel tozun mikroyapısının iğnemsi alfa (a)' dan Widmanstatten (a+P) yapışma, şekilsiz tozun ise ikili mod yapısından eş taneli+ Widmanstatten mikroyapısına değiştiğini göstermiştir. Statik ve dinamik basma testlerinde tabletlerin, yükleme doğrultusuna 45° açıyla, diyagonal olarak ortaya çıkan kayma bantları oluşumu ile kırıldıkları tespit edilmiştir. Küresel toz tabletlerde şekil değişim hızının (e) artması kayma yoğunlaşması için kritik olan şekil değişimini etkilememekle beraber gerek akma gerilmesinin gerekse basma mukavemetinin artmasına neden olmuştur. Ayrıca şekilsiz toz tabletlerin mekanik özellikleri toz boyutuna bağlı olarak belirlenmiştir. Büyük tanelerden oluşan tabletler daha yüksek oranda eş tane yapıya sahiplerken 100 um den küçük tozların oluşturduğu kompaktlarda mukavemeti ve süneklği önemli ölçüde düşüren boşluklar gözlenmiştir. Kınlan ve deformasyona uğramış ancak kırılma gözlemlenmemiş kompaktlara uygulanan mikroskobik analizler, a fazında ve/veya a/p arayüzeyinde oluşan boşluk oluşumu, büyümesi ve taneler arası bağlanma bölgesinde meydana gelen makro çatlak oluşumu aşamalarını içeren sünek kırılmanın varlığını ortaya koymuştur. Şekilsiz toz tabletlerde kırılma, taneler arasındaki bağlanma bölgesinde oluşan taneli gevrek kırılmadır. Ancak, 100 um boyutundan küçük tozlardan VIüretilmiş olan tabletlerde kırılma bu tabletlerde görülen boşluklar vasıtasıyla taneler boyunca oluşmaktadır. Sinterlenmiş tabletlerin mukavemetinin süngersi kemik değişimi için yeterli olduğu gösterilmiştir. Bunun yanında, %40 ve/veya daha düşük gözenek oranına sahip tabletlerin mukavemetlerinin insan kortikal kemiğinin mukavemetiyle kıyaslanabilir olduğu belirlenmiştir. Daha önceki çalışmalarda üretilen Ti tabletlerle karşılaştırıldığında Tİ6A14V toz tabletler daha yüksek mukavemete ve bu nedenle de kortikal kemik değişimi için uygun olan gözenek miktarının artmasına neden olmuştur. vıı
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Sintered Tİ6AÎ4V powder compacts were prepared using atomized spherical and angular powders in the porosity range of 29-63%. Cylindrical green powder compacts were cold compacted at various compaction pressures and then sintered at 1200 °C for 2 h. The final porosities and average pore sizes were determined as functions of the applied compaction pressure and powder type. The compression deformation behavior of Tİ6A14V powder compacts was also investigated at quasi-static (1.6xl0“3-1.6xl0”1s“1) and high strain rate (300 and 900 s”1) conditions using conventional mechanical testing and Split Hopkinson Pressure Bar techniques, respectively. The mean pore size of the compacts varied between 29 and 171 um depending on the particle size range of the powders used and the compaction pressure applied. Microscopic studies of as-received powders and sintered powder compacts showed that sintering at high temperature (1200°C) and subsequent relatively slow-rate cooling in the furnace transformed the microstructure of spherical powder from the acicular alpha (a) to the Widmanstatten (a+f3) microstructure and angular powder from bimodal to equiaxed+ Widmanstatten microstructure. In compression testing, at both quasi-static and high strain rate conditions, the compacts failed primarily by shear band formation along the diagonal axis 45° to the loading direction. Increasing strain rate (s) was found to increase both the flow stress and the compressive strength of spherical powder compacts while it did not affect the critical strain for shear localization. The mechanical properties of angular powder compacts were further shown to be a function of powder size; larger the particle size higher the percentage of equiaxed structure while in compacts of particles
Benzer Tezler
- Ti-6Al-4V alaşımı ile açık hücreli köpük üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of open cellular metal foam by Ti-6Al-4V powders
EMEL DANACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜL KELEŞ
- Polimer emdirme yöntemi ile titanyum esaslı açık hücreli köpük üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of open cell titanium based foams by polymer replication method
GÖKÇE ÇALIŞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ
- Preparation of PNZT thin films by solution deposition and their characterization
Ferroelektrik PNZT filmlerin sol-jel yöntemiyle üretimi ve karakterizasyonu
VOLKAN KAYASÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MACİT ÖZENBAŞ
- Hidrasyon/dehidrasyon (HDH) yöntemiyle geri dönüştürülen Ti6Al4V talaşından titanyum esaslı kaplama üretimi
Producing of titanium based coating from recycled Ti6Al4V turnings by hydrogenation/dehydrogenation (HDH) technique
DİLARA ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Elmaslı kesicilerde kullanılan matriks malzemelerinin serbest sinterlenmesi
Free sintering of matrix materials which are used for diamond cutting tools
YUSUF KAHRAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI