Geri Dön

Ti6Al4V titanyum alaşımının iç yapısı ve yüzey özellikleri üzerine termokimyasal işlem parametrelerinin etkisi

Influence of thermochemical treatment (carburizing) parameters on structure and properties of Ti6Al4V titanium alloy

  1. Tez No: 487770
  2. Yazar: GİZEM ATEŞ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. REMZİ VAROL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Ti6Al4V, Termokimyasal İşlemler, Düşük Basınçlı Karbürleme, Ti6Al4V, Thermochemical Treatment, Low Pressure Carburizing
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 76

Özet

Titanyum ve titanyum alaşımları son dönemlerde dünyada kullanılan en önemli mühendislik malzemelerinden biridir. Ancak, yüksek sürtünme katsayısı, düşük aşınma direnci gibi zayıf tribolojik özellikleri titanyum ve titanyum alaşımlarının mühendislik uygulamalarında kullanımını sınırlamaktadır. Bu çalışmada, Ti6Al4V alaşımı numunelerinin farklı sıcaklık (850-950-1000˚C) ve farklı difüzyon sürelerinde (0, 2 ve 4 saat) Düşük Basınçlı Karbürleme (LPC) fırınlarında karbürlenerek sürtünme ve yüksek yük koşulları altında çalışan titanyum alaşımı parçalarının mekanik ve yüzey özelliklerinin iyileştirilmesi için en uygun sıcaklık ve süre işlem parametrelerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Böylece elde edilen sonuçların uygulanması ile tribolojik özellikleri yetersiz gelen titanyum alaşımlarının bu özelliklerini iyileştirerek kullanım alanlarını genişletmek amaçlanmaktadır. Karbürize edilmiş Ti6Al4V alaşımı numunelerinin yüzeylerinde oluşan fazların ve element derişim dağılımının belirlenmesi için X-Ray analizi gerçekleştirildi. Metalografik çalışma SEM analizleri ile ayrıntılandırıldı ve mikrosertlik ölçüm cihazı ile sertlik ölçümü yapıldı. Karbürize edilmiş numunelerin sürtünme katsayılarını belirleyebilmek için aşınma testi ASTM G99 standartlarına göre pin-on-disk aparatları kullanılarak gerçekleştirildi. Tüm sonuçlar, işlem parametreleri ile bağlantılı olarak karşılaştırıldığında, karbürleme sıcaklığı ve difüzyon süresinin en iyi kombinasyonu 850˚C'de 4 saat süreyle karbürlenmiş numuneye ait olduğu belirlenmiştir. Sertlik değeri 780HV ve sürtünme katsayısı 0.18 olarak elde edilmiştir.

Özet (Çeviri)

In recent years, titanium and titanium alloys are one of the most important engineering materials used in the world. However, poor tribological properties such as high coefficient of friction, poor fretting behaviour limit the use of titanium and titanium alloys in mechanical engineering applications. In this study, Ti6Al4V titanium alloy specimens were carburized at 3 different temperatures (850-950-1000˚C) and different diffusion times (0, 2 and 4 hours) in Low Pressure Carburizing (LPC) furnaces to determine the best combination of temperature and diffusion time giving the best mechanical properties improvement allowing application of examined titanium alloy under friction and high loads condition. Thus, it is aimed to increase the usage areas by improving these tribological properties of titanium alloys. X-ray analysis was performed to determine the phases and element concentration distribution on the surfaces of the carburized Ti6Al4V alloy samples. Scanning electron microscopy (SEM) was used to perform the metallographic study. Hardness evaluation also performed by a microhardness tester. The wear test was carried out using pin-on-disc apparatus according to ASTM G99 standards to observe the change in friction coefficent of carburized samples. All results are compared in relation to the process parameters and the best combination of carburation temperature and diffusion time belongs to the sample which is carburized for 4 hours at 850˚C. Carburized sample at 850˚C for 4 hours diffusion time is shown maximum values of surface hardness. The hardness value is 780 HV and the coefficient of friction is 0.18.

Benzer Tezler

  1. Development of antibacterial coatings on titanium based biomaterials

    Titanyum esaslı biyomalzemeler üzerinde antibakteriyel kaplamalar geliştirilmesi

    DİLEK TEKER AYDOĞAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Biyomühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU

  2. Production and characterization of porous titanium alloys

    Gözenekli titanyum alaşımlarının üretimi ve karakterizasyonu

    ZİYA ESEN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2007

    Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞAKİR BOR

  3. Ti6Al4V titanyum alaşımının işlenebilirliğinin ısıl işlem yardımıyla arttırılması

    Effect of heat treatment on machinability of Ti6Al4V alloy

    SEDAT AKYOL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Y.DOÇ.DR. MUSTAFA BAKKAL

  4. Generation of zinc and copper incorporated oxide layers on titanium based biomaterials

    Titanyum esaslı biyolojik malzemelerde çinko ve bakır katkılandırılmış oksit tabakaların oluşturulması

    MERVE KÜBRA SAYGI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Biyomühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU

  5. Ti6Al4V yüzeyinde anodik oksidasyonla titanyum dioksit nanotüp büyütülmesi ve antibakteriyel özelliklerinin gümüş nanopartikül ve grafen oksit ile geliştirilmesi

    Growth of titanium dioxide nanotubes by anodic oxidation on Ti6Al4V surface and improvement of antibacterial properties with silver nanoparticle and graphene oxide

    İREM CEMRE TÜRÜ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURHAN CANSEVER