Development of CuNiSi-X alloy catenary parts by thermomechanical processing for railway applications
Raylı sistem uygulamaları için termomekanik prosesler kullanılarak CuNiSi-X alaşımları geliştirilmesi
- Tez No: 473277
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ KALKANLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- 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: 132
Özet
Özellikle hızlı tren hatlarında kullanılan sistemler için elektrik iletkenliği ile birlikte sertlik gibi bazı mekanik özellikler önem arz etmektedir. Son yıllarda bakır ve nikel, silisyum içeren bakır alaşımları bu mekanik özellikleri bünyelerinde barındırmaları sayesinde araştırmacılar tarafından yoğun bir şekilde çalışılmaktadır. Bu sebeple CuNiSi temelli alaşımların kullanım alanları artmış bulunmaktadır. Bu çalışmada ise CuNiSi temelli alaşımlar özellikleri iyileştirilmek üzere çeşitli işlemlere tabi tutulmuştur. Bu işlemler temel olarak alaşımları eritip kalıplara dökmek, uygun sıcaklıklarda çözeltiye alma işlemler, soğuk/sıcak haddeleme ve ısıl işlem basamakları olarak sıralanabilir. Bunlara ek olarak, mikroyapı analizleri özellikle tane boyutu ölçümleri çalışmalar sürecinde yapılmıştır. Özellikle sertlik ve şekil verilebilirliği artırmak için 20-30µm tane boyutu hedeflenmiştir. Çalışma süresince elektron mikroskopu analizleri, X-Işını analizleri, sertlik testleri, bükme testleri ve elektrik iletkenliği testleri yapılmıştır. Bu testler ve analizler farklı işlemlerin mekanik özellikler üzerindeki etkisini gözlemlemek amacıyla tüm numunelere uygulanmıştır. Yapılan tüm çalışmalar neticesinde en uygun mekanik özelliklere ulaşmak için gereken üretim rotası tasarlanmıştır. Ek olarak sertlik ölçümlerinin alaşım elementi eklenmiş (CuNiSi-CrFe) numunelerde belirgin şekilde yüksek çıktığı tespit edilmiştir. Ancak, elektrik iletkenliği ise bu sonucun tam tersi olacak şekilde düşük ölçülmüştür. Elektron mikroskopu analizleri ise ve sertlik değişimlerine ışık tutacak şekilde yapıdaki çökelti oluşumlarını ortaya çıkarmıştır. Bu alaşım numunelerinden Cu%2,23Ni%0,34Si için en yüksek sertlik 120HB olarak ortalama en yüksek elektrik iletkenliği ise 42%IACS olarak ölçülmüştür. Tane boyutu ise 20-30mikrometre arasında kaydedilmiştir. Cu%2,4Ni %0,6Si+%0,45Cr,%0,15Fe alaşımı için ise en yüksek sertlik 180HB olarak ortalama en yüksek elektrik iletkenliği ise 34%IACS olarak ölçülmüştür Bu alaşımda da tane boyutu 20-30mikrometre arasında kaydedilmiştir.
Özet (Çeviri)
Electrical conductivity together with some other mechanical properties like strength is needed for catenary systems in railway applications. In recent years, copper and its alloys especially the ones with Ni and Si which can mostly satisfy these mechanical needs are extensively researched. For this reason, uses of CuNiSi base alloys have become widespread.In the research study CuNiSi base alloys were put through several treatments to improve their properties. These treatments were basically melting and casting into permanent molds, solutionizing for appropriate temperatures, cold/hot working operations and heat treatments at different temperatures. Furthermore, microstructural analyses mainly grain size determination was carried out. In order to improve strength and shapeability of alloys, also grain size of 20-30µm was aimed. Throughout the study, scanning electron microscopy analysis, X-Ray diffraction analysis, hardness tests, bending tests, electrical conductivity tests were conducted. These tests and analyses were done to observe effects of different treatments on mechanical properties. A production route for optimum mechanical properties was designed. Additionally, hardness measurements were recorded as significantly higher for alloys with additional alloying element (CuNiSi-CrFe) on the other hand electrical conductivity was measured to be lower. SEM analyses revealed precipitate formation in the structure explaining this hardness increase. Namely, highest hardness measured is 120HB and average electrical conductivity measured is 42 %IACS for alloy composition of Cu%2,23Ni%0,34Si alloy. Grain size of this alloy after thermomechanical processing is in the range of 20-30 micrometers. On the other hand, highest hardness measured is 180 HBN and average electrical conductivity measured is 34 %IACS for optimized alloy composition with Fe and Cr addition such as Cu%2,4Ni %0,6Si+%0,45Cr,%0,15Fe. Again, grain size of this alloy after thermomechanical processing is about 20-30micrometers.
Benzer Tezler
- Toz metalurjisi yöntemi ile WC takviyeli CuNiSi kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of WC reinforced CuNiSi composites by powder metallurgy method
KHALID FOUZI IHMEDA BOUSHIHA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji MühendisliğiKastamonu ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET AKKAŞ
- Çeşnilerin transpoze icrasında perde kullanım tercihleri ve frekans analizleri
Frequency analysis and pitch preferences in transpose çeşnis perform
FATİH SEYİRDALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Müzikİstanbul Teknik ÜniversitesiMüzikoloji ve Müzik Teorisi Ana Bilim Dalı
PROF. EREN ÖZEK
- Şehrin tipografisi; Kütahya şehrine ait yazı karakteri tasarımı
Typography of the city; Lettering character design of thecity of Kütahya
MÜJGAN SIKKAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
El SanatlarıKütahya Dumlupınar ÜniversitesiSanat ve Tasarım Ana Sanat Dalı
DOÇ. EREN EVİN KILIÇKAYA
- Günümüzde iznik'te çini üretim yapan atölyeler
Workshops producing tiles in İznik today
GÜLŞAH İKBAL CESUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Güzel SanatlarDokuz Eylül ÜniversitesiGeleneksel Türk El Sanatları Ana Sanat Dalı
DOÇ. DR. ATİLLA CENGİZ KILIÇ
- 20. yy'da İznik çinilerinin yeniden ortaya çıkışı ve bu süreci etkileyen bir çini ustası: Faik Kırımlı
Başlık çevirisi yok
KEMAL ÇALIŞKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
El SanatlarıDokuz Eylül ÜniversitesiGeleneksel Türk Sanatları Ana Sanat Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERAP IŞIKHAN