Geri Dön

Development of CuNiSi-X alloy catenary parts by thermomechanical processing for railway applications

Raylı sistem uygulamaları için termomekanik prosesler kullanılarak CuNiSi-X alaşımları geliştirilmesi

  1. Tez No: 473277
  2. Yazar: ÖMER FARUK KOÇ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ALİ KALKANLI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    Türkçe

    2021

    Metalurji MühendisliğiKastamonu Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET AKKAŞ

  2. Çeşnilerin transpoze icrasında perde kullanım tercihleri ve frekans analizleri

    Frequency analysis and pitch preferences in transpose çeşnis perform

    FATİH SEYİRDALI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Müzikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Müzikoloji ve Müzik Teorisi Ana Bilim Dalı

    PROF. EREN ÖZEK

  3. Şehrin tipografisi; Kütahya şehrine ait yazı karakteri tasarımı

    Typography of the city; Lettering character design of thecity of Kütahya

    MÜJGAN SIKKAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    El SanatlarıKütahya Dumlupınar Üniversitesi

    Sanat ve Tasarım Ana Sanat Dalı

    DOÇ. EREN EVİN KILIÇKAYA

  4. Günümüzde iznik'te çini üretim yapan atölyeler

    Workshops producing tiles in İznik today

    GÜLŞAH İKBAL CESUR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Güzel SanatlarDokuz Eylül Üniversitesi

    Geleneksel Türk El Sanatları Ana Sanat Dalı

    DOÇ. DR. ATİLLA CENGİZ KILIÇ

  5. 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

    Türkçe

    2019

    El SanatlarıDokuz Eylül Üniversitesi

    Geleneksel Türk Sanatları Ana Sanat Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SERAP IŞIKHAN