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: Elektron mikroskobu, Krom alaşımları, Metal matrisli kompozitler, Toz metalurjisi, Çelik, Electron microscope, Chromium alloys, Metal matrix composites, Powder metallurgy, Steel
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
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
- Co-Cr-Mo alaşımının santrifüj hassas döküm yöntemi ile şekillendirilmesinde döküm parametrelerinin mekanik özellikler üzerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of casting parameters on the mechanical properties in the forming of Co-Cr-Mo alloy with centrifugal investment casting method
FATMA DUYGU GARİP
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Metalurji MühendisliğiGazi ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NEŞET AKAR
- 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
- CoCrFeNiAlx (x=0.2; 0.6; 1.0; 1.5) yüksek entropili alaşım sistemlerin mekanik alaşımlamasının optimizasyonu ve B4C takviyesinin spark plazma sinterleme prosesine etkisinin araştırılması
Optimization of mechanical alloying of CoCrFeNiAlx (x=0.2; 0.6; 1.0; 1.5) high entropy alloy systems and investigation the effect of B4C addition on spark plasma sintering process
YUSUF BARAN ÇİÇEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEKİN GÖLLER
- S235 çeliğinde tıg kaynak yöntemiyle sert dolgu kaplama işleminin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of hard filling coating process by tig welding method on mic rostructure and mechanical properties of S235 steel
ZEYNEP FINDIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Mühendislik BilimleriSakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SELÇUK ŞİRİN