Farklı seramik parçacıkların AISI 304 östenitik paslanmaz çelik üzerine elektrokimyasal yöntem ile kaplanabilirliğinin araştırılması
Investigation of electrochemical coating of different ceramic particles on AISI 304 austenitic stainless steel
- Tez No: 745421
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FARUK KARACA, DR. ÖĞR. ÜYESİ SALİH CİHANGİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 92
Özet
Elektrokimyasal kaplama işlem kolaylığı, basitliği, ucuz olması, her parçaya uygulanabilir olması ve etkili bir yöntem olması nedeniyle adından sıklıkla bahsettirir. Elektrokimya kullanılarak yapılan kompozit kaplamalar ise günümüzde yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle karbür tozlarının malzemelerin sertliğini arttırdığını ve malzemelerin yüzey özelliklerini iyileştirildiği bilinmektedir. Bu çalışmada farklı oranlarda hazırlanmış olan karbür tozlarından B4C,SiC ve ZrC tozlarının saf nikel ile birlikte oluşturulan çözeltileri kullanılmıştır. B4C yüksek sertliği, mekanik, tribolojik, elektronik, optik özelliklerinin yanı sıra yüksek nötron absorblama özelliği ile de dikkat çeken bir malzemedir. Düşük yoğunluğu, yüksek Young modülü, çok yüksek termal ve kimyasal kararlılığı vb. özellikleri olan B4C, elmas ve c-BN'den sonra bilinen en sert malzemedir. Bu özellikleriyle B4C ince filmler, kesici takımların, fren balatalarının, sabit disklerin ve çeşitli makine parçalarının kaplanması gibi mekanik, tribolojik uygulamalarda kullanılır. SiC, yalnızca elmas, kübik bor nitrür ve bor karbür ile aşılan olağanüstü sertliğe sahip seramik bir malzemedir. Malzeme aşınmaya karşı dirençli ve tüm alkalilere ve asitlere kimyasal olarak inert ve aynı zamanda yüksek ısıya dayanıklıdır. Bu özellikler SiC tozunu aşırı çalışma koşullarında kullanılmak üzere üstün bir aşındırıcı ve seramik malzeme yapar. ZrC ise yüksek sertliğe, yüksek termal iletkenliğe, iyi oksidasyon direncine ve tokluğa sahiptir. Tekstil endüstrisinde naylon, elyaf ve sert alaşımlı termostat tekstil yapımında kullanılır. Polimer nanokompozitler, seramik ve metal matris gibi kompozit malzemelerde de kullanılır. Bu çalışmada seramik tozlar arasında sertliği en iyi olan bu üç farklı seramik tozunun AISI 304 paslanmaz çeliği üzerine kaplanması yapılmıştır. Elde edilen bu veriler ışığında makine kimya endüstrisinde nikel kaplı malzemelerin kullanım sıklığını göz önüne alarak bu malzemelerin tribolojik ve korozyon özelliklerinin iyileştirilmesi için farklı Derin ötektik çözücü kompozisyonları geliştirilerek elektrokimyasal kaplama yöntemi ile AISI 304 çeliği üzerin kompozit kaplamalar geliştirilmiştir. Aslında AISI 304 kendi başına korozyon dayanımı açısından üstün özelliklere sahiptir ancak elektrokimyasal kaplanması genellikle asidik çözeltiler üzerinde gerçekleştirilebilmekedir ve sertliği uygulama alanlarına göre arttırılması için farklı kompozit kaplamalar gerektirmektedir. AISI 304 çeliğinin elektrokimyasal kaplama zorluğu göz önüne alındığında bu yüzey üzerinde elde edilebilecek kaplamalar yumuşak çelik gibi birçok farklı yüzeye uygulanabilecektir. Genel amaç olarak yeşil çözeltiler içinde kompozit nikel kaplamaların elektrokimyasal kaplama yöntemi ile gerçekleştirilmesi amaçlanmış olup konunun derinlemesine analizi tez boyunca farklı başlıklar altında tartışılmıştır.
Özet (Çeviri)
Electrochemical coating often mentions its name because of its ease of operation, simplicity, cheapness, it is applicable to every part and it is an effective method. Composite coatings made using electrochemistry are widely used today. In particular, it is known that carbide powders increase the hardness of materials and improve the surface properties of materials. In this study, solutions of B4C, SiC and ZrC powders prepared from carbide powders prepared in different ratios were used together with pure nickel. B4C is a material that draws attention with its high hardness, mechanical, tribological, electronic and optical properties as well as its high neutron absorption feature. It has low density, high Young's modulus, very high thermal and chemical stability, etc. It is the hardest material known after B4C, diamond and c-BN. With these properties, B4C thin films are used in mechanical and tribological applications such as coating of cutting tools, brake pads, hard disks and various machine parts. SiC is a ceramic material with exceptional hardness surpassed only by diamond, cubic boron nitride and boron carbide. The material is abrasion resistant and chemically inert to all alkalis and acids as well as high temperature resistant. These properties make SiC powder a superior abrasive and ceramic material for use in extreme operating conditions. ZrC, on the other hand, has high hardness, high thermal conductivity, good oxidation resistance and toughness. Nylon in the textile industry, fiber and hard alloy thermostat is used in textile making. It is also used in composite materials such as polymer nanocomposites, ceramics and metal matrix. In this study, these three different ceramic powders with the best hardness among ceramic powders were coated on AISI 304 stainless steel. In the light of the data obtained and considering the frequency of use of the materials in the chemical industry, nickel plated mechanical, tribological and corrosion properties of these materials with improved electrochemical plating method for the improvement of different composite coatings on steel Aisi 304 Des compositions have been developed. In fact, AISI 304 has superior corrosion resistance properties on its own, but its electrochemical coating can usually be performed on acidic solutions and requires different composite coatings to increase the hardness according to the application areas. Given the difficulty of electrochemical coating of AISI 304 steel, the coatings that can be obtained on this surface can be applied to many different surfaces, such as mild steel. As a general aim, it is aimed to perform composite nickel coatings in green solutions by electrochemical coating method and in-depth analysis of the subject has been discussed under different headings throughout the thesis.
Benzer Tezler
- Effect of different surface treatments on the tensile and wear behavior of inconel 625 superalloy and aisi 321 stainless steel
Farklı yüzey işlemlerinin ınconel 625 süper alaşım ve aısı 321 paslanmaz çelik için çekme ve aşınma davranışlarına etkisi
ONUR BİLGİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNEY GÜVEN YAPICI
- Ballistic performance and impact behavior of alumina armor ceramic
Alümina zırh seramiklerinin balistik performansı ve çarpışma davranışı
MURAT VURAL
Doktora
İngilizce
1998
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. ZEKİ ERİM
- Wear behaviour of multilayer coated WE43 magnesium alloy
Çok katmanlı kaplanmış WE43 magnezyum alaşımının aşınma davranışı
MERTCAN KABA
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
PROF. DR. UĞUR MALAYOĞLU
- Seramik takviyeli alüminyum esaslı kompozit malzemelerin delinebilirlik özelliklerinin belirlenmesi
Determine of drillability features of reinforced ceramic composite materials based on aluminum
KENAN KÜTÜKDE
Doktora
Türkçe
2014
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET TAŞKESEN
- Production and characterization of ceramic reinforced Ni-Cu metal matrix composites
Seramik takviyeli Ni-Cu metal matris kompozitlerinin üretimi ve karakterizasyonu
ALPERCAN KURDAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Metalurji MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiMalzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BEGÜM ÜNVEROĞLU