Geri Dön

Manyetik sıçratma (CFUBMS) ve mikro ark oksidasyon (MAO) teknikleri ile Ti6Al4V alaşımının dubleks yüzey modifikasyonu

Duplex surface modification of Ti6Al4V alloy by closed-field unbalanced magnetron sputtering (CFUBMS) and micro arc oxidation (MAO) techniques

  1. Tez No: 352164
  2. Yazar: EBRU EMİNE DEMİRCİ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. YAŞAR TOTİK
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Titanyum alaşımları, MAO, Ti-DLC, Taguchi Deney Tasarımı, Aşınma, Korozyon, Adhezyon ve Tribokorozyon Özellikleri, Titanium Alloys, MAO, Ti-DLC, Taguchi Experiment Design, Wear, Corrosion, Adhesion and Tribocorrsion Properties
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Atatürk Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 233

Özet

Düşük ağırlık, yüksek mukavemet ve kimyasal kararlılık gibi mükemmel özelliklere sahip titanyum ve alaşımları hızla gelişen teknolojinin birçok alanında kullanılmaktadır. Diğer taraftan özellikle aşırı yük ve agresif çevrelerdeki aşınma ve korozyon davranışlarının zayıf olması, bu alaşımların yüzey özelliklerinin iyileştirilmesi ihtiyacını ortaya çıkarmıştır. Son yıllarda hızla gelişen yüzey mühendisliği alanındaki çalışmalara paralel olarak geliştirilen yüzey işlemleri ile titanyum ve alaşımlarının yüzey özellikleri nispeten iyileştirilebilmektedir. Özellikle üstün aşınma ve korozyon dirençli sert, metal içerikli Elmas Benzeri Karbon (DLC) kaplamaların titanyum ve alaşımları üzerine büyütülmesi ile ilgili birçok teknik geliştirilmektedir. Ancak titanyum ve alaşımları ile DLC kaplama arasındaki mekanik uyumsuzluk bu kaplamaların da kullanımını sınırlandırmaktadır. Bu çalışma; Ti6Al4V alaşımının yüzey özelliklerinin iyileştirilmesi amacı ile CFUBMS yöntemi ile Ti-DLC kaplamaların büyütülmesi ve taban malzeme ile kaplama arasındaki mekanik uyumsuzluğun minimize edilmesi için MAO yöntemi ile bir ara oksit tabakasının büyütülmesi üzerine odaklanmıştır. Hem MAO hem de CFUBMS kaplama işlemlerinde kullanılan etkin kaplama parametreleri ve seviyeleri L9(34) deney planı kullanılarak Taguchi deney tasarım yöntemine göre optimize edilmiştir. Kaplamaların yapısal, mekanik, aşınma, korozyon ve tribokorozyon davranışları SEM, 3D yüzey profilometresi, XRD, Raman, dinamik ultramikro sertlik ölçme cihazı, Pin-On-Disk, potansiyostat, tribokorozyon test hücresi ve çizme test cihazları kullanılarak analiz edilmiştir. Adhezyon açısından optimize edilen bu dubleks yüzey işlemi ile Ti6Al4V alaşımı üzerine büyütülen Ti-DLC filmlerin; hem adhezyonu iyileştirilmiş hem de mekanik uyumsuzluğu giderilmiştir.

Özet (Çeviri)

Titanium and its alloys, which have excellent properties such as low weight, high strength and chemical stability, are used in many fields of rapidly developing technology. On the other hand, due to the poor wear and corrosion behavior under overload and aggressive environment, there is a need to improve the surface properties of these alloys. Surface properties of titanium and its alloys have been partially improved with surface processes that have been developed in parallel with the rapidly developing studies in the field of surface engineering in recent years. Several techniques have been developed especially related to the growth of Diamond Like Carbon (DLC) coatings which are hard, metal content and have superior wear and corrosion resistance on titanium and its alloys. However, the mechanical mismatch between the DLC coating and titanium and its alloys also limiting the utility of these coatings. This study focused on the purpose of improving the surface properties of Ti6Al4V alloy by Ti-DLC coating with CFUBMS method and by the growth of an intermediate oxide layer for minimizing the mechanical mismatch between the substrate and coating with MAO method. The effective coating parameters and levels, which are used both in MAO and CFUBMS processes, were optimized according to the L9(34) experimental design of the Taguchi Experiment Design Method. Structural, mechanical, wear, corrosion and tribocorrosion behaviors of coatings were analyzed with XRD, Raman Spectroscopy, SEM, 3D Surface Profilometer, Dynamic Ultra Micro Hardness Tester, Pin-On-Disk, Potansiostat, Tribocorosion Cell and Scratching Test Equipments. By the optimization of this duplex surface process in terms of adhesion, adhesion was enhanced and mechanical mismatch was removed of the Ti-DLC films growth on Ti6Al4V alloy.

Benzer Tezler

  1. CFUBMS-HiPIMS tekniği kullanılarak Ta/TaN çok tabakalı kompozit ince film sentezlenmesi: Yapısal-mekanik ve tribolojik özelliklerin araştırılması

    Synthesis of Ta/TaN multilayer composite thin film using CFUBMS-HiPIMS technique: Investigation of structural-mechanical and tribological properties

    MUHAMMED ALPEREN POLAT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İHSAN EFEOĞLU

  2. TiN/TiCN/TiC ince film sentezlenmesi ve yapısal –mekanik ve biyouyumluluk özelliklerinin araştırılması

    Synthesis of TiN/TiCN/TiC thin film and investigation of structural-mechanical and biocompability properties

    ABBAS RAZMI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Makine MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    Konstrüksiyon ve İmalat Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ RUHİ YEŞİLDAL

  3. TiZrNbCuN ve TiZrNbN nanokompozit ince filminin sentezlenmesi: yapısal – mekanik – tribolojik özelliklerinin araştırılması

    Synthesis of TiZrNbN and TiZrNbCuN nanocomposites and thin films: the investigation of structural-mechanical and tribological properties

    HOSSEIN AHMAD AGHDAM

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İHSAN EFEOĞLU

  4. Magnetron sıçratma yöntemi ile büyütülen MoS2 filmlere uygulanan termal oksidasyon işleminin yapısal ve tribolojik özelliklere etkisinin araştırılması

    Investigation of the effect of thermal oxidation treatment applied to MoS2 films grown by magnetron sputtering method on structural and tribological properties

    ÖZKAN GÖZÜBÜYÜK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine MühendisliğiErzurum Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HİKMET ÇİÇEK

  5. Bor esaslı CN kaplamalarının sentezi ve tribolojik özelliklerin araştırılması

    The synthesis and investigation of tribological properties of bor based CN coatings

    GÖKHAN GÜLTEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Makine MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İHSAN EFEOĞLU