Geri Dön

Susuz boraks katkılı demir malzemenin toz metalurjisi ile üretimi ve tribolojik ve mekanik özelliklerinin deneysel tasarım yöntemi ile optimizasyonu

Production of anhydrous borax added iron material by powder metallurgy and optimization of tribological and mechanical properties by experimental desing method

  1. Tez No: 651237
  2. Yazar: TALHA TUNAHAN KESEMENLİ
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞENOL ŞAHİN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Mechanical Engineering, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 74

Özet

Bu çalışmada, hem toz metalurjisi yöntemiyle susuz boraks (SB) katkılı saf demir (Fe) esaslı (metal matrisli) kompozit malzeme üretiminin hem de susuz boraks maddesinin saf demir malzemesinin reolojik ve mekanik özelliklerine etkisinin deneysel tasarım yöntemi ile eniyilenmesi çalışılmıştır. Farklı % ağırlık (5 ve 10) susuz boraks oranında katkılı saf demir kompozit malzemeler, Taguchi deney tasarım yöntemi kullanılarak, uygun deney tasarım planına göre, farklı üretim (850oC ve 950oC sinterleme sıcaklığı) parametrelerinde (basınçsız) toz metalurjisi yöntemi ile imal edildi. Susuz boraks katkılı saf demir kompozit malzemelerin reolojik ve mekanik özelliklerine tasarım parametrelerinin etkisi araştırıldı. İlgili standartlarında belirtilen ve makine ile işlenerek imal edilen ilgili deney numunelerine yoğunluk, pürüzlülük, profilometre, farklı sertlik, aşınma ve üç nokta eğme testleri yapıldı. Kompozit malzemelerin eğme akma gerilmesi, eğme akma uzaması, sürtünme katsayısı, aşınma hızı, Brinell sertliği, Martens sertliği, Vickers sertliği ve EIT modülü (girinti modülü) verileri belirlendi. Elde edilen tüm deneysel verilerin istatistiksel analizleri yapıldı. Taguchi deney tasarım yöntemiyle reolojik ve mekanik özelliklere ait modeller oluşturuldu. Ayrıca fragtografik inceleme için ise SEM (scanning electron microscope) analizleri yapılmıştır. 950oC sinterleme sıcaklığında ve ağırlıkça %10 susuz boraks katkılı demir kompozit malzemesinin sertlik değerini saf demir malzemesine göre yükselttiği tespit edilmiştir. Ayrıca, 850oC sinterleme sıcaklığında ve ağırlıkça %5 susuz boraks katkılı demir kompozit malzemenin sürtünme katsayısının saf demir malzemesine göre yaklaşık %37 oranında daha düşük olduğu tespit edilmiştir. Bundan başka, 850 oC sinterleme sıcaklığında ve ağırlıkça %5 susuz boraks katkılı demir kompozit malzemenin eğme akma gerilmesinin saf demir malzemesine göre yaklaşık %90 oranında daha yüksek olduğu tespit edilmiştir.

Özet (Çeviri)

In this study, both the production of anhydrous borax (SB) doped pure iron (Fe) based (with metal matrix) composite material by powder metallurgy method and the effect of anhydrous borax material on the rheological and mechanical properties of pure iron material, it has tried to be optimized by experimental design method. Pure iron composite materials with different weight% (5 and 10) anhydrous borax ratio doped were produced by using the Taguchi experiment design method at different production parameters (850oC and 950oC sintering temperature) by powder metallurgy method (non-pressure). Anhydrous borax-doped pure iron composite materials the rheological and mechanical properties of was investigated by the effect of design parameters. Density, roughness, profilometer, different hardness, abrasion and three point bending tests were performed on the relevant test specimens specified in the relevant standards and manufactured by machine. The data of bending yield stress, flexural yield elongation, friction coefficient, wear rate, Brinell hardness, Martens hardness, Vickers hardness and EIT modulus (indentation modulus) of composite materials were determined. Statistical analysis of all experimental data obtained was made. The model of the rheological and mechanical properties were created by using Taguchi experimental design method. In addition, SEM (scanning electron microscope) analyzes were performed for fragtographic examination. It was determined that the iron composite material with 10% anhydrous borax additive at 950 oC sintering temperature increases the hardness value compared to the pure iron material. In addition, it was found that the friction coefficient of the iron composite material with 5% anhydrous borax additive at 850oC sintering temperature was approximately 37% lower than that of pure iron material. Additionally, it has been determined that the bending yield stress of 5% anhydrous borax doped iron composite material at 850 oC sintering temperature is approximately 90% higher than pure iron material.

Benzer Tezler

  1. Ergimiş tuz elektroliz yöntemiyle çeliklerin borlanması ve proses parametrelerinin optimizasyonu

    Electrochemical Boronizing of steels in molten salt and optimization of process parameters

    GÜLDEM KARTAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2004

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SERVET TİMUR

  2. Borik asit (H3BO3) katkılı bir alsicu alaşımı kaymalı yatak malzemesinin mekanik ve mikroyapı özelliklerinin incelenmesi

    Bori̇k asi̇t (H3BO3) katkılı bi̇r alsicu alaşımı kaymalı yatak malzemesi̇ni̇n mekani̇k ve mi̇kroyapı özelli̇kleri̇ni̇n i̇ncelenmesi̇

    YUSUF YAKUT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Metalurji MühendisliğiFırat Üniversitesi

    Metalurji Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET KAPLAN

  3. Susuz boraks maddesinin basınçsız döküm ile üretilen alüminyum malzemesinin reolojik ve mekanik özelliklerine etkisinin deneysel tasarım yöntemi ile eniyilenmesi

    Optimisation of the effect of anhydrous borax substance on the rheological and mechanical properties of aluminum producing with non pressurized casting method by experimental design method

    AYŞEGÜL YILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Makine MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞENOL ŞAHİN

  4. Bor karbür katkılı toz karışımının çeliklerin bor kaplanmasında kullanılması ve karakterizasyonu

    The use of b4c added powder mixtures in boride coating of steels and its characterization

    ELİF ÖZKAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Metalurji MühendisliğiAfyon Kocatepe Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞÜKRÜ TALAŞ

  5. Boraks atıklarının seramik üretiminde kullanılması

    The Using of Borax Wastes in ceramies production

    HACER TOKER YILIKOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2000

    KimyaAtatürk Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUHTAR KOCAKERİM