Geri Dön

Peo yöntemi ile AA2014 alaşımı üzerine h-BN/Al2o3 nanokompozit kaplamaların büyütülmesi; yapısal ve tribolojik özelliklerinin karakterizasyonu

Deposition of nanocomposite h-BN/Al2o3 coatings on AA2014 alloys by peo process; characterisation of structural and tribological properties

  1. Tez No: 392085
  2. Yazar: TAHA ÇAĞRI ŞENOCAK
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ERSİN ARSLAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: AA2014, PEO, h-BN, Katı yağlayıcı, Aşınma, Sürtünme katsayısı, AA2014, PEO, h-BN, Solid lubricant, Wear, Friction coefficient
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Atatürk Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Alüminyum (Al) ve alaşımları, yüksek dayanım-ağırlık oranı, iyi döküm özelliği ve düşük termal genleşme özelliklerinden dolayı otomotiv ve havacılık sektöründe önemli bir yere sahiptir. Al ve alaşımları üzerinde doğal olarak oluşan pasif oksit tabakası onları aşınma ve korozyona karşı korumasına rağmen bu karakteristik özellikleri agresif çevrelerde çokta yeterli olmamaktadır. Birçok yüzey iyileştirme işlemleriyle Al ve alaşımlarının aşınma özellikleri arttırılarak uygulama alanları genişletilmektedir. Bu işlemler arasında plazma elektrolitik oksidasyon (PEO) yöntemi kullanılarak büyütülen Al2O3 kaplamalar Al ve alaşımlarının aşınma ve korozyon özellikleri üzerinde önemli katkılar sağlamaktadır. Bununla birlikte sert seramik Al2O3 tabakasının yüksek abrazif aşınma davranışından dolayı aşınma oranındaki hızlı artış bu kaplamalar için ciddi bir dezavantaj oluşturmaktadır. Bu çalışmada, AA2014 alaşımının tribolojik özelliklerinin iyileştirilmesi amacıyla, PEO yöntemi kullanılarak katı yağlayıcı özelliğe sahip h-BN nanopartiküller içeren bir elektrolit içerisinde Al2O3/h-BN nanokompozit kaplamalar büyütüldü. Kaplamalar parametrelerinin farklı seviyelerinde TaguchiL9(34) deney tasarımı yöntemine göre büyütüldü. Al2O3/h-BN nanokompozit kaplamaların kalınlıkları girdap akımlarıyla, yapısal özellikleri XRD, SEM-EDS, atmosfer şartlarındaki tribolojik özellikleri pin-on-disk aşınma testi ile tespit edildi. Sonuçlar PEO yönteminde kullanılan gerilim, görev döngüsü, frekans parametrelerinin ve nanopartikül miktarının sürtünme katsayısı ve aşınma oranı üzerinde bağıl etkiye sahip olduğunu gösterdi. Doğrulama deneyleri sonrası en düşük sürtünme katsayısı 0.23 ile 420/-100V, 1000 Hz, %20 görev döngüsü ve 8 g/L nanopartikül miktarında, en düşük aşınma oranı ise 7.79x10-5 mm3/Nm ile 420/-100V, 1000 Hz, %10 görev döngüsü ve 12 g/L nanopartikül miktarında büyütülen kaplamalardan elde edildi.

Özet (Çeviri)

Aluminium and its alloys have an important role in automotive and aerospace industries, because of their high strength to weight ratio, good castability and low thermal expansion coefficient. Despite passive oxide layer that forms naturally on Al and its alloys preserve their relatively shorter against wear and corrosion, the properties of this characteristic is hardly inadequate in aggressive environment. Many surface treatment techniques enhance the wear properties of Al and its alloys and their application areas can be extended. Among these techniques, the Al2O3 coatings deposited by using Plasma Electrolytic Oxidation (PEO) process provides significant contribution on the wear and corrosion properties of the Al and its alloys. However, it is a serious disadvantage for this coatings due to the high abrasive wear behaviour and increasing rapidly in the rate of wear of Al2O3 layer. In this study, Al2O3/h-BN nanocomposite coatings were deposited by using PEO process in an electrolyte containing h-BN nanoparticles that have solid lubricating properties with the aim of improving the tribological properties of the AA2012 alloy. The coatings were deposited at different levels of the parameters according to the Taguchi L9(34) experimental design method. Thicknesses and structural properties of Al2O3/h-BN nanocomposite coatings were determined by eddy currents, XRD, SEM-EDS respectively, tribological properties in atmospheric conditions were determined by pin-on-disc wear test. The results showed that the voltage, duty cycle, frequency parameters used in the PEO process and the amount of nanoparticles were provided regarding the relative effect of friction coefficient and wear rate. It was determined that the lowest friction of coefficient and wear rate were 0.23 and 7.79x10-5 mm3/Nm for coatings deposited at 420/-100V, 1000 Hz, %20 duty cycle and 8 g/L of nanoparticles and at 420/-100V, 1000 Hz, %10 duty cycle and 12 g/L of nanoparticles, respectively.

Benzer Tezler

  1. PEO ve PVD yöntemi ile büyütülen katı yağlayıcı kaplamaların tribolojik ve tribokorozyon davranışlarının araştırılması

    Investigation of tribological and tribokorosion behavior of solid lubricant coatings growed with PEO and PVD methods

    REZA MATIN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YAŞAR TOTİK

    DOÇ. DR. EBRU EMİNE ŞÜKÜROĞLU

  2. Plazma elektrolitik oksidasyon (PEO) yöntemi ile kaplanmış alüminyum alaşımının korozyon ve aşınma davranışının araştırılması.

    Investigation of corrosion and abrasion of aluminum alloy coated with plasma electrolitic oxidation (PEO)method

    BURCU SARI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Makine MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YAŞAR TOTİK

  3. PVA/kitosan ve PEO/kitosan kompozit nanoliflerin elektroeğirme yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of PVA/chitosan and PEO/chitosan composite nanofibers by electrospinning

    HANAN YUNUS

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiÇukurova Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EMEL CEYHUN SABIR

  4. PEO polimerine aloe vera ve okaliptüs yağı katkılanarak elektroeğirme yöntemi ile nanofiber eldesi ve karakterizasyonu

    Synthesis and characterization of nanofiber by adding aloe vera and eucalyptus oil to PEO polymer using electrospinning method

    MELTEM KUM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Mühendislik BilimleriErciyes Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SELDA TOPÇU ŞENDOĞDULAR

  5. AZ91-magnezyum alaşımı üzerine plazma elektrolitik oksidasyon yöntemi (PEO) ile büyütülmüş kompozit kaplamaların aşınma davranışlarının incelenmesi

    Investigation of wear behaviors of composite coatings deposi̇ted on AZ91-magnezyum alloy with plasma electrolytic oxidation technique (PEO)

    RIDVAN KÜÇÜKOSMAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Makine MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YAŞAR TOTİK