AZ91 magnezyum alaşımının aşınma davranışının farklı malzemelerle deneysel karşılaştırılması ve üzerine yapılan ark PVD kaplamaların korozyon dayanımına etkisi
Comparing the wear behaviour of magnesium alloy to different materials and investigation effect of arc PVD coating onto AZ91 magnesium alloy on corrosion strenght
- Tez No: 505890
- Danışmanlar: PROF. DR. BEKİR YALÇIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 128
Özet
Bu yüksek lisans tez çalışmasında, AZ 91 magnezyum (Mg) alaşımının aşınma dayanımı, cam takviyeli plakalı Epoksi kompoziti ve Etial 150 alüminyum (Al) alaşımının aşınma dayanımları deneysel olarak karşılaştırılmıştır. Yapılan literatür araştırmasından sonra magnezyum alaşımının korozyon dayanımının düşük olduğu görülmüş ve bu alaşımın üzerine TiN, AlTiN ve ZrN seramik film kaplamaların korozyon dayanımına etkisi deneysel olarak belirlenmeye çalışılmıştır. Bu bağlamda, çalışma üç aşamadan oluşmaktadır. İlk aşamada, basınçlı döküm yöntemiyle üretilen AZ91 Mg alaşımı yüzeyine,“Katodik Ark Fiziksel Buhar Biriktirme (Ark PVD)”yöntemiyle farklı bias voltajı, tutma süresi ve tutma sıcaklığı kaplama parametreleri uygulanarak TiN, AlTiN ve ZrN kaplama yapılmıştır. Yüzeye kaplanan ince film tabakasının yapısal karakterizasyonu ile korozyon özellikleri incelenmiştir. İkinci aşamada, AZ91 Mg alaşımına uygulanan TiN, AlTiN ve ZrN seramik film kaplamaların aşınma dayanımına etkisinin olmadığı ve bu kaplamaların daha çok AZ91 Mg alaşımının korozyon dayanımını ciddi bir şekilde arttırdığı görülmüştür. Yapılan korozyon deneylerinde, TiN kaplı AZ91 Mg alaşımının en yüksek korozyon dayanımına sahip olduğu, sırasıyla AlTiN kaplama ve ZrN kaplamanın takip ettiği görülmüştür. Üçüncü aşamada; kaplamasız haldeki AZ91 Mg alaşımının, Etial 150 Al alaşımı ve FR-4 cam takviyeli Epoksi kompozitinin tribolojik özellikleri 60 HRC sertliğe sahip çelik bilya kullanılarak lineer karşıt hareketli aşınma deneyleri ile kuru şartlarda incelenmiştir. Sonuçta, sürtünme katsayısı, sürtünme kuvvetleri ve aşınma izi boyutları ile birlikte yüzey morfolojileri elde edilmiş ve FR-4 cam takviyeli Epoksi kompozitinin diğer malzemelere göre daha iyi tribolojik özelliklere sahip olduğu görülmüştür. Ayrıca, serbest amosfer ortamında oksidasyona uğramış MgO'lu AZ91 Mg alaşımının tribolojik karakteristiğinin, FR-4 cam takviyeli Epoksi kompozite yakın olduğu ve Etial 150 Al alaşımında da en yüksek sürtünme katsayısı ve kütle kaybı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this master science thesis study, the wear strenght of AZ91 magnesium (Mg) alloy, glass-fiber Epoxy composite and Etial 150 aluminum (Al) alloy compared experimentally. After doing literature surveys, the weak corrosion resistance of AZ91 Mg alloys are shown so that the effect of TiN, AlTiN and ZrN hard ceramic film layers to corrosion resistance were experimentally obtained. In this context, this study consists three step. Firstly, TiN, AlTiN and ZrN coatings are coated by using,“Cathodic Arc Evaporation Phisical Vapour Deposition (Arc PVD)”with different bias voltage and deposition time coating parameters onto AZ91 magnesium alloy which has fabricated with high pressure die casting methode. Characterization of thin film layer and corrosion features were investigated. Secondly, none wear resistance contribution was observed of TiN, AlTiN and ZrN hard ceramic film layers to AZ91 magnesium alloy but it was observed that TiN, AlTiN and ZrN hard ceramic film layers dramatically increased corrosion resistance of AZ91 magnesium. According to corrosion experiment results, TiN coated AZ91 magnesium alloy showed the highest corrosion resistance, AlTiN and ZrN coatings followed this situation, respectively. Thirdly, the tribological features of uncoated AZ91 magnesium alloy, Etial 150 aluminum and glass-fiber Epoxy composite were investigated under reciprocating wear test condition by using steel ball which has 60 HRC hardness. For wear experiments results, coefficient of friction, wear track depth, wear track width, wear track area and surface morphology were assessed. ıt has been observed that FR-4 glass-fiber epoxy composite showed better tribological performance when compared to the those of othre materials. Besides, MgO layered AZ91 Mg alloy by oxidized under outside atmosphere in terms, has showed smiliar tribological characteristic with FR-4 glass-fiber Epoxy composite. Etial 150 aluminum alloy has showed highest coefficient of friction and wear loss.
Benzer Tezler
- Novel approaches for protection of light metals under various wear conditions via micro arc oxidation process
Hafif metallerin mikro ark oksidasyon yöntemiyle farklı aşınma şartlarında korunmasına yönelik yenilikçi yaklaşımlar
FAİZ MUHAFFEL
Doktora
İngilizce
2021
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Wear behaviour of multilayer coated WE43 magnesium alloy
Çok katmanlı kaplanmış WE43 magnezyum alaşımının aşınma davranışı
MERTCAN KABA
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
PROF. DR. UĞUR MALAYOĞLU
- Investigation of machinability of magnesium alloys (AZ91) under nano-particule added cutting fluid environment
Nano partikül katkılı kesme sıvısı ortamında magnezyum alaşımlarının (AZ91) işlenebilirliğinin araştırılması
MOHAMED ALMOKHTAR K. ALABAYED
Doktora
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHAMMET HÜSEYİN ÇETİN
- Haddelenmiş AZ91 alaşımının üzerine kaplanan akımsız Ni-P, Ni-P-W ve Ni-P-W-Al2O3 kompozit kaplamanın korozyon direnci ve aşınma özellikleri
Corrosion and wear properties of Ni-P, Ni-P-W and Ni-P-W-Al2O3 electroless composite coatings on twin roll casted AZ91 magnesium alloy
SELİM TAŞÇI
Doktora
Türkçe
2017
Metalurji MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ANIK
- 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
2019
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAŞAR TOTİK