Investigation of the effect of CR addition on the mechanical and machinability properties of CR-MO steels produced by powder metallurgy
Toz metalürjisi ile üretilen CR-MO çeliklerine CR ilavesinin mekanik ve işlenebilirlilik özelliklerine etkisinin araştırılması
- Tez No: 747009
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET AKİF ERDEN, DR. ÖĞR. ÜYESİ MAHİR AKGÜN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 98
Özet
Toz metalurjisi (TM) teknikleri kullanılarak, döküm gibi geleneksel çelik üretim yöntemlerine kıyasla karmaşık parçacık geometrisine sahip malzemeler daha düşük maliyetle üretilebilmektedir. Ek olarak, TM yöntemleri, istenilen çeşitli alaşım bileşenlerinin yüksek hassasiyette hazırlanmasına imkân vermektedir. Çelik kompozitte bulunan alaşım elementlerinin miktarı ve türü, sertlik, akma, mukavemet ve çekme mukavemetini etkilediğinden çeliğin mekanik özelliklerinin belirlenmesinde önemli rol oynar ve bundan dolayı işlenebilirliğini etkiler. Toz metalurjisinde, molibden, nikel ve bakır, sinterleme işlemi sırasında oksidasyona daha az duyarlı oldukları için en yaygın alaşım elementleridir. Ancak son zamanlarda sinterleme işlemi sırasında kromun oksidasyonu üzerine yapılan bazı çalışmalar, Cr alaşımlı TM malzemelerin, yüksek krom katkıları ile karıştırılmış tozlardan yapılan malzemelere kıyasla sinterleme atmosferine daha az duyarlı olduğunu göstermektedir. Kromun bir alaşım elementi olarak kullanılmasından kaynaklanan iyi mekanik özellikler nedeniyle, bu tür çelik kompozitler bazı biyomedikal uygulamalarda kullanılabildiği için biyometaller bazı araştırmacıların ilgisini çekmiştir. Bu çalışmada, TM yöntemiyle Fe-Mo metal matrisli kompozite (MMK) farklı oranlarda krom eklenmiştir. Üretim sürecinde tozlar, üç eksenli (triaxial) bir karıştırıcı ile yüksek presleme basıncında preslenirken yaklaşık iki saat karıştırılmış ve ardından yüksek sıcaklıkta sinterlenmiştir. Üretilen çelik numunelerin mikroyapıları ve yüzeyleri optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak incelenmiştir. Yoğunluk ölçümleri ve porozite oranları hesaplanmış, çekme, korozyon ve işlenebilirlilik testleri de uygulanmıştır. Mekanik ve yapısal testlerin sonuçları incelendikten sonra toz metalurjisi kullanılarak üretilen Kromoly (Chromoly) çeliklerinin biyomedikal uygulamalarda kullanılabilirliği tartışılmıştır.
Özet (Çeviri)
By using powder metallurgy (PM) techniques, materials with complex particle geometry can be produced with a relative lower cost compared to conventional steel production methods such as casting. In addition, the PM methods allow accurate preparation of various alloy compositions. The amount and type of alloying elements included in the steel composite play an important role in determining the mechanical and structural properties of steel, as they affect hardness, yield, strength and tensile strength. Thus, it directly affects the machinability. In powder metallurgy (PM), molybdenum, nickel, and copper are the most common alloying elements, because they are less sensitive to oxidation during sintering process. However, recently some studies on the oxidation of chromium during sintering process show that materials based on Cr-alloyed powders are less sensitive to sintering atmosphere compared to materials made from powder mixed with high chrome additives. Because of the good mechanical properties that result from the use of chromium as an alloying element, this has attracted the interest of some scientists and researchers in the field of biometals because this type of steel composites can be used in some biomedical applications. In this thesis work, chromium was added to Fe-Mo metal matrix composite (MMC) in different proportions, and an MMC was produced using PM method. In the production process, the powders were mixed with a three-axis (triaxial) mixer for about couple of hours while pressed at high pressing pressure, and then sintered at high temperature. The microstructures and surfaces of the steel samples produced were examined using an optical microscope and a scanning electron microscope (SEM). Density measurements were performed and porosity amounts were calculated. Tensile tests, corrosion tests and machinability tests were applied. After reviewing the results of mechanical and structural tests, the possibility of using Chromoly steels manufactured using powder metallurgy in biomedical applications was discussed.
Benzer Tezler
- Investigation of the effect of Cr and Al addition on microstructure and mechanical properties of powder metal 316L stainless steel
Toz metal 316L paslanmaz celiğe Cr ve Al ilavelerinin mikroyapı ve mekanik özellikleri üzerine etkisinin incelenmesi
ABDALLA A AHMED ABODRABIKA
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assoc. Prof. Dr. HARUN ÇUĞ
- Çinko-alüminyum esaslı Za?12 alaşımına Cr ilavesinin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of cr additives on mechanical properties and microstructure of the zinc-aluminum-based Za-12 alloy
YILMAZ AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. S. CAN KURNAZ
- Yüksek manganlı çeliklerde alaşım elementlerinin mekanik özelliklere etkisi
Effect of alloying elements on the mechani̇cal properties of high-manganese steels
İSMAİL KANKAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET UYSAL
DOÇ. DR. UĞUR GÜROL
- Karbon siyahının kloropren/bütadien kauçuk karışımlarının özelliklerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of carbon black on the properties of chloroprene/butadien rubber blends
UFUK KÜÇÜKÇINARÖZÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Polimer Bilim ve TeknolojisiBursa Teknik ÜniversitesiPolimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. PINAR TERZİOĞLU
- Yüksek kromlu beyaz dökme demirlerde nb, ti, v, mg elementlerinin mikroyapı, aşınma ve darbe direncine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of ti, nb, v and mg elements on microstructure, wear and impact resistance of high chromium white cast iron
ŞÜKRAN MUTLU
Doktora
Türkçe
2012
Metalurji MühendisliğiGazi ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR KOCATEPE