İçten yanmalı motorların sürtünmeli yüzeyleri için elektrodepolama metoduyla Ni-B/TiC nanokompozit kaplamaların üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of Ni-B/TiC nanocomposite coatings by electrodeposition method for friction surfaces of internal combustion engines
- Tez No: 769809
- Danışmanlar: PROF. DR. ABDULKADİR YAŞAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Otomotiv Mühendisliği, Automotive Engineering
- Anahtar Kelimeler: TiC, Ni-B alaşım, elektrodepolama, aşınma, korozyon, TiC, Ni-B alloy, electrodeposition, wear, corrosion
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 330
Özet
İçten yanmalı motor parçalarının sürtünmeye maruz kalan yüzeylerine kaplama uygulanması malzemeyi aşınma ve korozyona daha dayanıklı hale getirmek için oldukça verimli bir yöntemdir. Bu çalışma kapsamında, paslanmaz çelik altlık malzeme TiC seramik nano parçacık takviyeli Ni-B alaşımı esaslı kompozit film ile elektrokimyasal depolama yöntemi ile kaplanmıştır. Kaplama işleminde Watts tipi nikel elektroliti esas alınmış, alaşım ve kompozit kaplamaların elde edilebilmesi için uygun malzemeler banyoya ilave edilmiştir. Üretilen Ni-B/TiC nanokompozit kaplamaların gelişen özellikleri paslanmaz çelik altlık, saf nikel, Ni-B alaşım ve Ni/TiC kaplamalar ile karşılaştırılarak incelenmiştir. Elektrodepolama üretim değişkenlerinden TiC parçacık banyo miktarı, bor kaynağı trimetilamin boran (TMAB) banyo miktarı ve depolama akım yoğunluğu değişiminin nanokompozit kaplamaların üzerinde etkisi incelenmiştir. Bu yeni tür malzemelerin özelliklerini belirlemek için çeşitli yöntemlerle aşınma ve korozyon davranışları ile kristal yapıları analiz edilmiş, mikrosertlik ölçümleri yapılmış, bunun yanında kaplamaların yüzey ve kesit yapıları ile kimyasal içerikleri incelenmiştir. Ayrıca kaplamaların üretildiği elektrolitlerin elektrokimyasal analizleri de yapılmıştır. Bunlara ilaveten, elde edilen kaplamaların deneysel yollarla ölçülen mikrosertlik ve kristal tane boyutu değerlerinin yapay sinir ağları (YSA) metodu ile tahmin edilebilmesi için model geliştirme çalışmaları yapılmıştır. Yapılan çalışmalar neticesinde üretilen nanokompozit kaplamaların paslanmaz çelik altlık, saf nikel, Ni-B alaşımı ve Ni/TiC kaplamalara göre mekanik ve korozyon özelliklerinde ciddi derecede iyileşme sağladığı görülmüş ve özellikle zorlu çalışma koşullarındaki makine parçaları için uygun bir seçenek olduğu kanıtlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Applying coatings to the frictional surfaces of internal combustion engine parts is a very efficient method to make the material more resistant to wear and corrosion. In scope of this study, stainless steel substrate material was coated with TiC ceramic nano-particle reinforced Ni-B alloy matrix composite film by electrochemical deposition method. In the coating process, Watts type nickel electrolyte was taken as basis, and suitable materials were added to the bath in order to obtain alloy and composite coatings. The enhanced properties of the produced Ni-B/TiC nanocomposite coatings were investigated by comparing them with stainless steel substrate, pure nickel, Ni-B alloy and Ni/TiC coatings. The effects of TiC particle bath concentration, boron source trimethylamine borane (TMAB) bath concentration and deposition current density variation on nanocomposite coatings, which are among the electrodeposition production parameters, were investigated. In order to characterize the properties of these new types of materials, their wear and corrosion behavior and crystal structures were analyzed, microhardness measurements were carried out, and the morphology and chemical contents of the coatings were investigated. In addition, electrochemical analyzes of the electrolytes from which the coatings produced were also carried out. Moreover, model development studies were carried out so as to predict the experimentally measured microhardness and crystal grain size values of the obtained coatings by artificial neural network (ANN) method. According to the results gained in this study, the nanocomposite coatings produced have improved significantly in mechanical and corrosion properties compared to stainless steel substrate, pure nickel, Ni-B alloy and Ni/TiC coatings, and it has been proven to be a suitable alternative for machine parts especially in hard operating conditions.
Benzer Tezler
- Motor yağları katkı maddelerinin segman-silindir yüzeylerinin aşınmalarına etkilerinin deneysel olarak incelenmesi
Investigation of the wear effects of the engine lubrication additives on cylinder liner-piston ring surfaces
DOĞUŞ ÖZKAN
Doktora
Türkçe
2016
EnerjiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMRULLAH HAKAN KALELİ
DOÇ. DR. OĞUZHAN GÜRLÜ
- Tribological properties of Mo-N-Cu nanocomposite coatings in lubricated environment
Mo-N-Cu nanokompozit kaplamaların yağlı ortamda tribolojik davranışlarının incelenmesi
SABRİ ÇAKIR
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÜRGEN
YRD. DOÇ. DR. ÖZGEN AKALIN
- İçten yanmalı motorlarda meydana gelen aşınma mekanizmaları ve örnek motorlardaki piston, segman ve silindir yüzeylerinde oluşan aşınmaların mikroskobik olarak incelenmesi
Wear mechanism that occur in internal combustion engines and microscopic examination of wears on example engines piston ring and cylinder liner surfaces
SERDEN MÜJDECİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN KALELİ
- Numerical investigation of power cylinder lubrication and frictional performance considering piston elastic deformations
Güç silindiri yağlama ve sürtünme performansının piston elastik deformasyonlarının etkisi ile birlikte sayısal incelenmesi
ÖZGÜR GÜNELSU
Doktora
İngilizce
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGEN AKALIN
- Borlama yönteminin volan, krank ve kam mili üzerine etkisinin araştırılması
Investigation of effect on flywheel, crankshaft and camshaft by boronizing method
MAHMUT NEDİM TANSU
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANBEY HAZAR