Seçici lazer ergitme yöntemi ile oluşturulan farklı yüzey tekstürlerinin ve plazma nitrürleme işleminin AISI 316L paslanmaz çeliğinin yapısal, mekanik ve tribolojik özelliklerine etkileri
Effect of different surface textures produced by selective laser melting and plasma nitriding treatment on the structural, mechanical abd tribological properties of AISI 316L stainless steel
- Tez No: 561969
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HALİM KOVACI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekanik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 115
Özet
Birçok mühendislik uygulamasında kullanılan metalik malzemeler ömürleri boyunca aşınma, yorulma ve korozyon gibi istenmeyen etkilere maruz kalmaktadırlar. Metalik malzemelerin maruz kaldığı bu etkileri azaltmak ve kullanım ömrünü uzatmak için farklı işlemler uygulanmaktadır. Bu işlemlerden en çok tercih edilenlerden biri de yüzey işlemleridir. Yüzey doku/tekstür tasarımı, özellikle tribolojik özelliklerin iyileştirilmesi açısından yüzey mühendisliğinin önemli bir parçasıdır. Bu çalışmada amaç, farklı yüzey desenlerinin/tekstürlerinin metalik malzemelerin tribolojik özellikleri üzerindeki etkilerini incelemektir. Bu amaç doğrultusunda, eklemeli üretim yöntemlerinden biri olan seçici lazer ergitme (SLM) üretim yöntemi ile 316L paslanmaz çelik tozu kullanılarak farklı yüzey desenlerine (altıgen, dağınık, elips, kare, üçgen ve yeni model) sahip numuneler üretilmiştir. Üretim iki aşamada gerçekleştirilmiştir: 1. grup numuneler alan yoğunluğunun optimum değerini tayin etmek için, 2. grup numuneler ise geometrik desenin şeklinin tribolojik özellikler üzerindeki etkisini gözlemlemek için üretilmiştir. Ayrıca, 2.grup olarak üretilen numunelere plazma nitrürleme işlemi uygulanarak, yüzey desenleri ve bu plazma nitrürleme işleminin mekanik özellikler üzerindeki sinerjik etkisi incelenmiştir. Numunelerin morfolojik, yapısal ve mekanik özelliklerini incelemek için XRD, SEM, üç boyutlu profilometre ve mikro sertlik cihazı kullanılmıştır. Numuneler kuru ve simüle edilmiş vücut sıvısı-simulated body fluid (SBF) ortamında dairesel (pin-on-disk) aşınma testine tabii tutulmuştur. Kuru ortamda yapılan deneylerde, geometrik desende keskin köşelerin olmaması ve aşınma hapsetme yeteneğinden dolayı, sıvı ortamda ise pozitif net hidrodinamik fayda elde edildiğinden dolayı en iyi tribolojik özellik elips geometrik desen göstermiştir. Plazma nitrürleme sonucunda sertlikte meydana gelen artış aşınma oranında azalma meydana getirmiştir ve bütün numune grupları için plazma nitrürleme işlemi sonrasında en düşük aşınma oranı elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Metallic materials used in many engineering applications are exposed to undesirable effects such as wear, fatigue and corrosion throughout their lifetime. Different processes are applied to reduce these effects to which metallic materials are exposed and to extend their service life. One of the most preferred of these processes is surface treatments. Surface pattern/ texture design is an important part of surface engineering, especially in terms of improving tribological properties. The aim of this study is to investigate the effects of different surface patterns / textures on tribological properties of metallic materials. For this purpose, samples with different surface patterns (hexagonal, scattered, ellipse, square, triangular and new model) were produced by using 316L stainless steel powder together with selective laser melting (SLM) production method, which is one of the additive manufacturing methods. The production was carried out in two stages: Group 1 samples were produced to determine the optimum value of field density and group 2 samples were produced to observe the effect of the shape of the geometric pattern on tribological properties. In addition, plasma nitriding process was applied to the samples produced as group 2 and the surface patterns and the synergistic effect of this plasma nitriding process on the mechanical properties were investigated. XRD, SEM, three dimensional profilometer and micro hardness tester were used to examine the morphological, structural and mechanical properties of the samples. The samples were subjected to a circular (pin-on-disk) wear test in a dry and simulated body fluid (SBF) medium. The ellipse geometric pattern showed the best tribological feature due to the absence of sharp corners and the ability to trap wear in the geometric pattern in dry experiments, and that the positive net hydrodynamic benefit was obtained in the liquid environment. The increase in hardness as a result of plasma nitriding resulted in a reduction in wear rate and the lowest wear rate after plasma nitriding was achieved for all sample groups.
Benzer Tezler
- Eklemeli imalat ile üretilen parçaların imalat parametrelerinin geometrik toleranslara etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of manufacturing parameters on geometric tolerances of parts produced by additive manufacturing
YUSUF SİYAMBAŞ
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiGazi Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAKUP TURGUT
- Numerical and experimental investigation on the crushing behaviour of auxetic lattice cells produced with additive manufacturing techniques
Eklemeli imalat teknikleri ile üretilmiş ökzetik kafes yapıların ezilme davranışlarının nümerik ve deneysel olarak incelenmesi
KADİR GÜNAYDIN
Doktora
İngilizce
2020
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
DR. ÖĞR. ÜYESİ ANTONIO MATTIA GRANDE
- Seçici lazer ergitme yöntemiyle metal alaşımlarında mikrokanal üretiminin deneysel ve sayısal incelenmesi
Experimental and numerical investigation of microchannel production in metal alloys by selective lazer melting method
HAMAID MAHMOOD KHAN
Doktora
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. HÜSNÜ DİRİKOLU
- Seçici lazer sinterleme ile oluşturulan sabit bölümlü protez krom kobalt alt yapılarının kenar uyumlarının incelenmesi
An evaluati̇on of margi̇nal fi̇t of metal cerami̇c fi̇xed dental prostheses fabri̇cated wi̇th selecti̇ve laser melti̇ng
ŞİRİN KIYICI
Doktora
Türkçe
2015
Diş Hekimliğiİstanbul ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZÜHTÜ HALUK KESKİN
- Eklemeli imalat için eş zamanlı proses parametre ve topoloji optimizasyonu
Concurrent topology and process parameters optimization for additive manufacturing
İSTEMİHAN GÖKDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDEM ACAR