Toz metalurjisi yöntemiyle SiC takviyeli TiNi kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of SiCp reinforced TiNi composites by powder metallurgy method
- Tez No: 465239
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ŞİMŞİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Cumhuriyet Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Son yıllarda TiNi alaşımlarının biyouyumluluk ve mekanik özelliklerinin iyileştirilmesine yönelik çalışmalar yapılmaya başlanmıştır. TiNi alaşımları ticari uygulamalarda (havacılık, tıp ve dişçilik alanlarında) kullanılmakta ve her geçen gün geliştirilmektedir. Bu deneysel çalışmanın amacı; SiC ilavesinin TiNi kompozit malzemenin mekanik ve biyouyumluluk özellikleri üzerine etkisini incelemektir. Çalışmada; % 99,99 saflıkta Ti ve Ni elementel tozlar, başlangıç malzemeleri olarak kullanılmıştır. Elementel tozlardan SiC takviyeli TiNi kompozit malzeme üretimi toz metalurjisi (TM) yöntemi ile yapılmıştır. Hazırlanan karışımlar, 500 MPa tek eksenli bir basınç altında sıkıştırılarak, 1150ºC'de 3 saat boyunca argon atmosfer korumalı bir fırın içerisinde sinterlenmiştir. Üretilen SiC takviyeli TiNi kompozit malzemelerde SiC'ün mikroyapıya etkisi, yoğunluk, mikro sertlik ve aşınma davranışları incelenmiş, yüzey özellikleri ve mikroyapısal karakterizasyonu Taramalı Elektron Mikroskobu ve Enerji Dağılımlı Spektroskobu yöntemleri kullanılarak belirlenmiştir. Yapı içerisinde oluşan fazları belirlemek amacıyla X-ışınları kırınım tekniğiyle analizi yapılmıştır. Numuneler, yapay vücut sıvısı içerisinde (7, 14 ve 21 gün) bekletilerek, üretilen kompozit biyomalzemelerin davranışları incelenmiştir. Numune yüzeyinde oluşan tabakanın morfolojisinin belirlenmesi amacıyla Taramalı Elektron Mikroskobu ve Enerji Dağılımlı Spektroskobu analizleri gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonunda, üretilen kompozit malzemelerde SiC takviye fazının homojen olarak dağıldığı ve matris olarak TiNi ana fazı olduğu tespit edilmiştir. SiC ilavesi ve partikül boyutunun azalması kompozit malzemelerin yoğunluğunu düşürmüştür. SiC ilavesi TiNi kompozitinin sertlik ve aşınma direncini arttırmıştır. SiC tane boyutunun azalması bu özellikleri daha da iyileştirmiştir. Yapay vücut sıvısı içinde bekletilmesi sonucunda biyouyumluluk açısından önemli olan apatitin yüzeyde farklı kalınlıklarda kaplandığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In recent years, it has been began to research on the biocompatibility and the mechanical properties of TiNi composite material. TiNi alloys are used and developed every day in commercial applications (in the field of aerospace, medicine and dentistry). Aim of current experimental study is to investigate the effect of SiC addition on the biocompatibility and mechanical properties of TiNi composite materials. In this experimental study, 99.99% pure Ni and Ti powders were used as starting materials. SiC reinforced TiNi composite materials were produced by powder metallurgy (PM) method. The prepared mixtures were pressed to 500 MPa under a uniaxial pressure and then sintered at the temperature of 1150ºC for 3 hours in an argon atmosphere. The effects of SiCp addition on microstructure, relative density hardness and wear behavior of TiNi composites have been investigated. The surface properties and microstructural characterization of produced composite materials were examined by Scanning Electron Microscope and Energy Dispersive Spectroscopy. XRD analysis was performed to determine the phases formed in the structure. The samples were soaked in (7, 14, 21 days) simulated body fluid and the behaviors of the produced composite biomaterials were examined. Scanning Electron Microscope and Energy Dispersive Spectroscopy analysis were performed to determine the morphology of the layer formed on the surface of the sample. At the result of study, SiC particles were distributed uniformly in matrix and TiNi phase was observed as the matrix phase. Addition of SiC and decrease in particle size decreases the density of the composite material. Also, addition of SiC increases the surface hardness and wear resistance of the TiNi composite material. Decrease in particle size of SiC improves these properties. After soaking in simulated body fluid, it is observed that with different thickness of apatite phase, which is important for biocompatibility, was coated on the surface.
Benzer Tezler
- Toz metalurjisi yöntemiyle üretilen Ti-B-SiC takviyeli Cu metal matrisli kompozitlerin mekanik ve işlenebilirlik özelliklerinin araştırılması
Investigation of the mechanical and machinability properties of Ti-B-SiC reinforced Cu metal matrix composites manufactured by powder metallurgy method
SERHAT ŞAP
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiBingöl ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYDIN TURGUT
DOÇ. DR. MAHİR UZUN
- Alüminyum alaşımlı SiC parçacık takviyeli kompozitlerin toz metalurjisi yöntemiyle üretimi ve aşınma davranışlarının incelenmesi
Production of SiC particle reinforced aluminium based composite with powder metallurgy method and investigation of its wear behaviour
ENGİN FIRAT KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF ŞAHİN
- Toz metalurjisi yöntemiyle Al2O3, SiC ve B4C, takviyeli al matrisli kompozit üretiminde mekanik alaşımlama süresinin kompozit özelliklerine etkisi
Effect of mechanical alloying duration on composite properties in production of Al2O3, SiC and B4C paticulate reinforced composite by powder metallurgy method
HASAN KARABULUT
Doktora
Türkçe
2011
Metalurji MühendisliğiGazi ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAMAZAN ÇITAK
- SiC takviyeli Al-12si matrisli kompozitin toz metalurjisi yöntemiyle üretimi ve aşınma davranışının incelenmesi
The production of Al-12si matrix composite reinforced with SiC particles by powder metallurgy and analysis of the wear behaviour
ERDİNÇ IŞIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUSUF USTA
- AA2024 Matrisli B4C-SiC ve B4C-Y2O3 Parçacık Takviyeli Kompozitlerin Toz Metalurjisi Yöntemiyle Üretimi ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi
AA2024 Based B4C-SiC and B4C-Y2O3 Particle Reinforced Metal Matrix Composites Manufacturing By Powder Metallurgy Method and Investigation of Mechanical Behaviours
YILMAZ MUTLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HALİT DOĞAN