Geri Dön

Production and characterization of aluminum matrix composites for small-scale unmanned aircraft engine pistons

Küçük ölçekli insansız hava aracı motor pistonlarının alüminyum matrisli kompozit ile üretimi ve karakterizasyonu

  1. Tez No: 613023
  2. Yazar: MUAMMER DEMİRALP
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ALİ KALKANLI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 105

Özet

Geleneksel pistonlar, içinde çeşitli miktarlarda Cu, Mg ve Ni barındıran yüksek sıcaklık direncine sahip Al-Si alaşımından üretilmektedir. Alaşımın içine Cu, Mg ve Ni eklenmesinin temel nedeni, alaşımın gücünü artırmaktır. Silisyum genleşme katsayısını düşürür ve yüksek aşınma direnci sağlar. Fakat pistonun mekanik özelliklerini azaltır. Piston alaşımlarının ısıl işleminde genellikle T5 ve T6 ısıl işlem metotları kullanılır. Yüksek sıcaklıktaki devir yükü nedeniyle pistonlar genellikle baş kısmından deforme olurlar. Bu nedenle, piston ömrünü arttırmak için pistonun baş kısmı değiştirilmelidir. Bu değişiklik fiziksel ya da kimyasal olabilir. Yani, piston ömrünü arttırmak için, piston tasarımının değiştirilmesi veya pistonun malzemesinin değiştirilmesi gerekmektedir. Bu sebeple, bu çalışmada, pistonun baş kısmının malzemesi metal matrisli kompozit malzeme ile değiştirilmiştir. Bu kompozit malzemenin matrisi, ağırlıkça %10 silisyum karbür parçacık ilaveli ötektik Al-Si tozudur. Üretimden sonra yeni ve mevcut kullanımda olan pistonların karakterizasyonu yapılmış; bulunan sonuçlara göre bu iki piston performans, fiziksel ve kimyasal özellikler bakımından karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonucunda, kompozit malzeme ile üretilen pistonların yüksek aşınma direncine, uzun yorulma ömrüne ve yüksek eğme dayanımına sahip olduğu görülmüştür.

Özet (Çeviri)

Conventional pistons are produced from the Al-Si alloy which has high-temperature resistance with the addition of 1 wt.% each of Cu, Mg, and Ni. These elements are added to increase the strength of the alloy. High Si content provides a lower expansion coefficient and higher wear resistance; however, it decreases the strength of the piston. The heat treatment of piston alloy is generally T5 and T6. This modification can be modal or compositional. That is to say, to increase the piston life, either the design of the piston should be changed, or the material of piston should be improved. Therefore, in this study, the material of the piston head was replaced with the metal matrix composite material. The characterizations of the new pistons and conventional ones were done. The results were collected and compared to their performances, physical, and chemical properties. Then, the results show that the composite pistons, especially produced by the Rheo-sintering technique, have superior mechanical properties such as higher wear resistance, higher fatigue life, and higher flexural strength.

Benzer Tezler

  1. Production and characterization of spark plasma sintered boron carbide ceramic composites suitable for ballistic use

    Balistik kullanıma uygun bor karbür seramik kompozitlerinin spark plazma sinterleme yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu

    BURCU APAK GÜLSEVER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN

  2. Mekanik alaşımlama yöntemleri ile üretilmiş Al15Si2,5Cu0,5Mg matriksli ve CeO2, Y2O3, La2O3 pekiştiricili kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu

    Development and characterization of Al15Si2,5Cu0,5Mg matriksli ve CeO2, Y2O3, La2O3 reinforced composites synthesized by mechanical alloying

    EMRE TEKOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU

  3. Mekanik alaşımlama süreçleri ile Al-20Si esaslı toz ve sinter kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyon çalışmaları

    Studies of development and characterization of Al-20Si based powder and sintered composites by mechanical alloying processes

    HASAN GÖKÇE

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU

  4. Bor ve mineral katkılı selülozik yalıtım malzemesi üretimi ve karakterizasyonu

    Production of boron and mineral reinforced cellulosic insulation material and its characterization

    İBRAHİM ETHEM KARAAĞAÇLIOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET SABRİ ÇELİK

  5. Silisyum katkılı Al-Ti-N solar soğurucu kaplamaların üretimi ve karakterizasyonu

    Characterization and production of silicon doped Al-Ti-N solar absorber coatings

    SERDAR SONAY ÖZBAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUHAMMET KÜRŞAT KAZMANLI