Production and characterization of porous titanium alloys
Gözenekli titanyum alaşımlarının üretimi ve karakterizasyonu
- Tez No: 201656
- Danışmanlar: PROF. DR. ŞAKİR BOR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Toz Metalurjisi, Boşluk Yapıcı, Titanyum and Ti6Al4V Köpük, Mekanik Özellikler, Isıl İşlem, Powder metallurgy, Space Holder, Titanium and Ti6Al4V alloy Foam, Mechanical Properties, Heat Treatment
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 224
Özet
Bu çalışmada, boşluk yapıcı olarak magnezyum tozu kullanılan toz metalurjisi yöntemi ile % 30-90 arasında gözenek içeren köpüksü titanyum ve Ti-6Al-4V alaşımının üretilebilirliği araştırılmıştır. Ayrıca, boşluk yapıcı kullanılarak üretilmiş köpüklerin kısmi sinterlenmiş hücre duvarlarının yapısını ve mekanik özelliklerini belirlemek için titanyum ve Ti-6Al-4V alaşım tozlarının gevşek durumda değişik sıcaklarda (850-1250oC) ve değişik presleme basınçlarında (120-1125 MPa) sinterlenmesi araştırılmıştır. Buna ek olarak, gözenekli alaşımların iç yapısı ve mekanik davranışları betalaştırma sonrası yavaş soğutulan hacimli Ti-6Al-4V alaşım numuneleri ile karşılaştırılmıştır. Köpük üretiminde kullanılan magnezyumun titanyumun oksitlenmesini engellediği, magnezyum miktarı ile uzaklaştırma sıcaklığının numunelerin çökme oranını belirleme yönünden önemli olduğu gözlenmiştir. Üretilen köpüklerin gerilim-gerinim eğrileri doğrusal elastik, plato ve yoğunlaşma bölgelerinden oluştuğu, gevşek durumda sinterlenen numunelerin eğrilerinin ise hacimli numunelere benzerlik gösterdiği belirlenmiştir. Köpüklerde vi vii kesme kopması, uygulanan yüke dik yöndeki deformasyon bantlarının oluşumu ile meydana gelmiş ve farklı bantlarda hücrelerin çökmesi ile gerçekleşmiştir. Aynı gözenek miktarına sahip gevşek ve preslenmiş durumda sinterlenmiş numunelerde ortalama boyun bölge kalınlıklarının farklı olduğu ve bu numunelerinin dayançalarının boyun bölge kalınlık oranının karesi ile doğru orantılı olarak değiştiği belirlenmiştir. Üretilen köpüklerin mekanik özellikleri ile mikro gözenekli hücre duvar yapısı dikkate alınarak hesaplanan göreceli yoğunluk arasındaki ilişkinin üssel olarak değiştiği görülmüş, elde edilen empirik denklemlerdeki üs ve oran katsayılarının hücre duvarlarının yapısı ile özelliklerini ve köpüklerdeki makro gözenek özelliklerini yansıttığı sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
In the present study, production of titanium and Ti6Al4V alloy foams has been investigated using powder metallurgical ?space holder technique? in which magnesium powder were utilized to generate porosities in the range 30 to 90 vol. %. Also, sintering of titanium and Ti-6Al-4V alloy powders in loose and compacted condition at various temperatures (850-1250oC) and compaction pressures (120-1125 MPa), respectively, were investigated to elucidate the structure and mechanical properties of the porous cell walls present due to partial sintering of powders in the specimens prepared by space holder technique. In addition, microstructure and mechanical response of the porous alloys were compared with the furnace cooled bulk samples of Ti-6Al-4V-ELI alloy subsequent to betatizing. It has been observed that the magnesium also acts as a deoxidizer during foaming experiments, and its content and removal temperature is critical in determining the sample collapse. Stress-strain curves of the foams exhibited a linear elastic region; a long plateau stage; and a densification stage. Whereas, curves of loose powder sintered iv v samples were similar to that of bulk alloy. Shearing failure in foam samples occurred as series of deformation bands formed in the direction normal to the applied load and cell collapsing occured in discrete bands. Average neck size of samples sintered in loose or compacted condition were found to be different even when they had the same porosity, and the strength was observed to change linearly with the square of neck size ratio. The relation between mechanical properties of the foam and its relative density, which is calculated considering the micro porous cell wall, was observed to obey power law. The proportionality constant and the exponent reflect the structure and properties of cell walls and edges and macro pore character.
Benzer Tezler
- 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
- Kaplanmış gözenekli Tİ6A14V implantların lazer metal toz ergitme (LAM) teknolojisi ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of coated porous Tİ6A14V implants by laser powder bed fusion (L-BPF) technology
FATMA NUR DEPBOYLU
Doktora
Türkçe
2023
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FEZA KORKUSUZ
DR. EVREN YASA
- Processing and characterization of porous titanium nickel shape memory alloys
Gözenekli titanyum nikel şekil bellekli alaşımların üretimi ve karakterizasyonu
TARIK AYDOĞMUŞ
Doktora
İngilizce
2010
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. BİLGEHAN ÖGEL
PROF. DR. ŞAKİR BOR
- Bimetal kompozitlerin metal talaşlarıyla üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of bimetal composites by metal shavings
RIDVAN GECÜ
Doktora
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET KARAASLAN
- Development and characterization of biomedical porous Ti-15Mo alloy
Gözenekli Ti-15Mo biyomedikal alaşımının geliştirilmesi ve karakterizasyonu
HUSSEIN BASIM BAQER OBAIDA
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Metalurji MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN DEMİRTAŞ