Sürtünme karıştırma metoduyla 5083 alüminyum alaşımına grafen tozu ilavesinin araştırılması
Investigation of graphene powder addition to 5083 aluminum alloy with friction stir method
- Tez No: 599274
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ELMAS SALAMCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 107
Özet
Alüminyum dünyanın en çok bulunan ikinci elementi olarak bilinir. Yüksek mukavemeti, yüksek üretim kapasitesi esnekliği, korozyona karşı direnci, fiziksel özellikleri ve alaşımlarının eşsiz kalitesi alüminyum alaşımlarının kullanımını geniş çapta büyütmüştür. Son yıllarda alüminyum alaşımları, askeri, uzay, otomobil, taşıma ve denizcilik sanayi gibi yaygın sanayilerde kullanılıyor. Bu çalışmada, grafen tozu takviyeli, sürtünme karıştırma yöntemi (SKY) ile üretilen, alüminyum matrisli kompozitin, mekanik özellikleri incelenmiştir. Katı hal birleştirme tekniği olarak, sürtünme karıştırma kaynağı (SKK) / sürtünme karıştırma yöntemi (SKY), eski birleştirme yöntemlerine göre daha az enerji tüketmektedir. Ayrıca sürtünme karıştırma işlem parametrelerinin uygun şekilde seçilmesi, metal matriks kompozitlerin ve işlem bölgesindeki mekanik özellikler, takviye elementinin homojen dağılım ile yakından ilgilidir. Sürtünme karıştırma yöntemi ile üretilen, metal matrisli kompozitin, sertlik, esneklik, kırılma ve gerilme gibi mekanik özellikleri, metal matris ile takviye elementinin doğru seçilmesiyle arttırılabilir. Sürtünme karıştırma yöntemi ile üretilen metal matrisli kompozitler için, takımın dönme hızı (DH) ve ilerleme hızı (İH) büyük önem taşımaktadır. Metal matrisli kompozitlerin, sürtünme karıştırma yöntemi ile üretiminde, mikro-makro sertlik değerleri, malzeme akışındaki plastikleşme ve takviye elementlerinin özellikleri ile ilgilidir. Sürtünme karıştırma yönteminde, işlem bölgesinde, takviye elementinin homojen dağılımı için, metal matris ve takviye elementinin arasındaki uygun bir şekilde karışması, büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, sürtünme karıştırma yöntemi kullanılarak üretilen grafen takviyeli alüminyum matrisli kompozitin mekanik özellikleri, işlemsiz ve tozsuz işlem görmüş numuneler ile kıyaslanmış ve toz dağılımı taramalı elektron mikroskopu aracılığıyla incelenmiştir. Sonuç olarak grafen tozu kullanılarak, SKY ile üretilen numunelerin mekanik özelliklerinde artışlar elde edilmiştir. En homojen toz dağılımı, en fazla mikro-makro sertlik artışları, en yüksek darbe dayanımı ve en fazla gerinime sahip numuneler 1268 DH rpm, 100 mm/dk şartlarında 6 işlem sayısında (İS) elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Aluminum is known as the second most common element in the world. Due to high strength, high production capacity, corrosion resistance, physical properties and the unique quality of aluminum alloys, the usage of this alloys has expanded. Recently, the aluminum alloys are used in many industries such as military, aerospace, automobile, transport and maritime. Herein, different mechanical properties of Al5083, produced via friction stir processing (FSP) and the graphene powder as the reinforcement is investigated. As a solid state joining technique, friction stir welding (FSW) / FSP consumes significantly lower energy than conventional processes. In addition to properly selecting the process parameters, the mechanical properties of metal matrix composites (MMC) are closely related with the refinement and homogeneous distribution of reinforcements in the process zone. Mechanical properties of MMC such as hardness, ductility, fracture and strength may be enhanced by FSP, depending on the combintation of the reinforcement and the metal matrix.For FSP of MMC, selection of the tool rotating speed and feed rate can be a critical issue. Even though FSP, are generally expected to induce a homogeneous distribution of reinforcements in stir zone (SZ), it can be difficult to obtain a homogeneous distribution of reinforcements in the SZ depending on the combination of reinforcement and the metal matrix. This study is an effort to apply FSP of Al5083, comparing the homogeneous distribution of powder particles by scanning electron microscope (SEM), investigating the mechanical properties of samples which are produced in different parameters of FSP, with non powder samples of FSP and Al5083 samples. As a result, the increase of hardness, charpy impact resistance, hardness and elasticity, obtained in samples produced by FSP and using graphene as the reinforcement. The best powder homogeneous distribution, most increase at micro-macro hardness, fracture resisdence and ductility is shown in samples produced by FSP, using graphene powder, at 1268(rpm) of tool rotating speed,100(mm/min) of feed rate with 6 times of FSP process.
Benzer Tezler
- Az91 alaşımına sürtünme karıştırma metoduyla nano boyutta SiO2 difüzyonunun, malzemenin mekanik özelliklerine etkisinin deneysel incelenmesi
Investigation of nano particle SiO2 effect by FSP (friction stir processing) method on mechanical properties of Az91C alloy
MOJTABA DADASHPOUR
Doktora
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. RUHİ YEŞİLDAL
- Cu ve Al levhaların sürtünme karıştırma kaynağında devir ve ilerleme hızının kaynak edilebilirliğe etkisi ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Effect of rotation speed and feed rate on weldability of copper and aluminum sheets at friction stir welding and examination of mechanical properties
DOĞUKAN CİHAN TÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN KÖK
- Titanyum-Nikel alaşımlı malzeme üretimi ve aşınma davranışlarının incelenmesi
Production of Titanium-Nickel alloy metarial and investigation of their wear behavior
FATİH YASİN ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NİHAT GEMAİLMAYAN
PROF. DR. YUSUF ŞAHİN
- Biyolojik ve sentetik hidroksiapatit (HA) takviyeli polilaktik asit (PLA) ve polipropilen (PP) polimer kompozitinin hazırlanışı, karakterizasyonu ve vücuda uyumluluklarının incelenmesi
Preparation, characterization and body compatibilty of biological and synthetic hydroxyapatite reinforced polylactic acid (PLA) and polypropylene (PP) biocomposite
İSMAİL HAKKI KENET
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Metalurji MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜNİR TAŞDEMİR
- Toz metalurjisi yöntemiyle imal edilen titanyum alaşımı implantların temel özelliklerinin araştırılması
Investigation for the basis properties of the titanium alloy implants produced with powder metallurgy method
BEKİR YALÇIN
Doktora
Türkçe
2007
Makine MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. REMZİ VAROL