Fiziksel buhar biriktirme ve akımsız Ni-B kaplama yöntemleri uygulanmış Ti-6Al-4V alaşımlarının aşınma özelliklerinin incelenmesi
Investigation of wear properties of Ti-6Al-4V alloys coated with physical vapor deposition and electroless Ni-B methods
- Tez No: 729148
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET YILDIRIM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Konya Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 77
Özet
Ti-6Al-4V alaşımları mükemmel korozyon direncine, düşük yoğunluğa, yüksek tokluğa, yüksek biyouyumluluğa ve üst düzey mekanik özelliklere sahiptir. Bu eşsiz özelliklerinden ötürü havacılık (uçak motorları) ve biyomedikal uygulamalarda (diş ve eklem protezleri) sıklıkla kullanılmaktadır. Fakat aşınma dirençlerinin düşük olması bu alaşımların en temel dezavantajları olarak bilinmektedir. Ti-6Al-4V alaşımlarının aşınma dirençlerini veya tribolojik özelliklerini iyileştirmek için yüzeylerine farklı kaplamalar yapılmaktadır. Bu kapsamda mevcut tez çalışmasında fiziksel buhar depolama (PVD, AlTiN/TiN, AlCrN ve CrN/TiN/AlN) ve akımsız Ni-B kaplama (ısıl işlem görmüş ve görmemiş) yöntemleri uygulanmış Ti-6Al-4V alaşımlarının aşınma özellikleri detaylı bir şekilde incelenmiştir. Kaplamaların faz analizleri x–ışını kırınımı (XRD) yöntemi ile, kaplama kalınlıkları optik mikroskop ve taranalı elektron mikroskobu (SEM) ile, sertlik derinlikleri enine kesit incelemesi ile aşınma davranışları ise abrasif aşınma testi, yüzey pürüzlülük testi, adhezyon (yapışma) testi ve aşınma izi incelemeleri ile incelenmiştir. Alşaımların yüzeylerinde akımsız Ni-B kaplama ile 700-900 HV sertliğe ve 15-16 μm kalınlığa sahip Ni tabakası, PVD kaplama ile aşırı sert (1770-3216 HV) ve 1-2 μm kalınlığa sahip seramik nitrür tabakası bulunmaktadır. Yapılan tüm kaplamaların Ti-6Al-4V alaşımlarının aşınma direncini arttırdığı gözlemlenmiştir. PVD kaplama uygulanmış numunelerin aşınma dirençleri akımsız Ni-B kaplama uygulanan numunelerin aşınma dirençlerine kıyasla daha yüksektir. PVD kaplamalar kendi aralarında kıyaslandığında benzer aşınma davranışları sergiledikleri görülmüştür. Ayrıca PVD kaplamalara uygulanan adezyon testinde kaplamaların yüksek adezyon (yapışma) kuvvetine sahip olduğu anlaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
Ti-6Al-4V alloys exhibit excellent corrosion resistance, low density, high toughness, high biocompatibility and superior mechanical properties. Due to these unique properties, they are frequently used in aerospace (aircraft engines) and biomedical applications (dental and joint prostheses). However, low wear resistance is the main disadvantage of these alloys. Various coatings improve the wear resistance or tribological properties of Ti-6Al-4V alloys. In this manner, in the current thesis, the wear properties of Ti-6Al-4V alloys, caotd with physical vapor deposition (PVD, AlTiN/TiN, AlCrN and CrN/TiN/AlN) and electroless Ni-B coating (heat treated and untreated) methods, were investigated in detail. Phase analyzes of the coatings are determined by x-ray diffraction (XRD) method, coating thickness were measured by optical microscope and scanning electron microscope (SEM), hardness depths were calculated by cross-sectional examination and wear behavior was investigated by abrasive wear test, surface roughness test, adhesion test and examination of wear tracks. For Ni-B coated specimens, Ni layer with a hardness of 700-900 HV and a thickness of 15-16 μm is present, while an extremely hard (1770-3216 HV) ceramic nitride layer with a thickness of 1-2 μm is peresent for PVD coated specimens. It has been observed that all type of coatings increased the wear resistance of Ti-6Al-4V alloys. Compared to wear resistance of electroless Ni-B coated samples, the PVD coated samples exhibited realtivleys higher wear resistance. Wear behaviors of PVD coated specimens were similar to each other. In addition, in the adhesion test applied to PVD coatings, it was understood that the coatings had high adhesion strength.
Benzer Tezler
- Akımsız Ni-B-MO kaplamaların abrazif ve korozif özelliklerinin incelenmesi
Investigation on the abrasive and corrosive characteristics of electroless Ni-B-MO platings
İHSAN GÖKHAN SERİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ GÖKŞENLİ
- Investigation of PD-CU alloying application in pd-based dense metallic membranes with h2 and sulfur interaction
Pd temelli yoğun metalik membranlarda PD-CU alaşım uygulamasının H2 ve kükürt etkileşimi ile beraber incelenmesi
GÜL GÜRLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GAMZE GÜMÜŞLÜ GÜR
- Alüminyum ve alüminyum silisyum alaşımlarının ark fiziksel buhar biriktirme yöntemiyle Mo-N kaplanması
Mo-N coating of alüminum and alüminium silicon alloys with are physical vapour diposition technique
YASEMİN KILIÇ
- Silisyum altlık üzerine lazer ile aktifleştirilmiş akımsız bakır biriktirme
Laser activated electroless copper deposition on silicon substrate
SERGEN HALİM AYHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHAMMET KÜRŞAT KAZMANLI
- Farklı kaplamaların pulluk uç demirlerinin aşınmasına etkisi
The effects of different types of coatings on the wear of plough share
ABDURRAHİM TUFAN PALALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUAMMER NALBANT