Inconel 601 süper alaşımının %8 YSZ tozu ile termal bariyer kaplama sonrası korozyon ve termal şok dayanımlarının incelenmesi
Investigating the corrosion and thermal shock resistance of inconel 601 super alloy after thermal barrier coating with 8% YSZ powder
- Tez No: 783673
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AZİZ BARIŞ BAŞYİĞİT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Mechanical Engineering, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kırıkkale Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 125
Özet
Demir esaslı, nikel esaslı, kobalt esaslı olmak üzere üç grupta kategorize edilen süper alaşımlar özellikle yüksek sıcaklık uygulamalarında tercih edilmektedirler. Nikel esaslı bir süper alaşım olan Inconel 601, kimya sanayi, havacılık, enerji üretimi, ısıl işlem, kimyasal arıtma ve gaz türbini motorları uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Her ne kadar süper alaşım malzemelerin mekanik özellikleri, aşınma, korozyon ve oksidasyona karşı dayanımları diğer metalik malzemelere kıyasla daha yüksek olsa da, bazı uygulamalarda bu özellikler tatmin edici seviyede olmamaktadır. Bu gibi durumlarda, süper alaşımlara ısıl işlem ve çeşitli endüstriyel kaplama işlemleri uygulanarak istenen teknolojik özellikler elde edilebilmektedir. Bu çalışmada, Inconel 601 altlık malzemesine bağ kaplama için NiCrAlY ve seramik üst kaplama için %8 YSZ toz kaplama malzemeleri ile ortalama olarak; 100, 200 ve 300 μm seramik üst kaplama kalınlıklarında termal bariyer kaplama sistemi oluşturulmuş olup, SEM, EDS ve XRD analizleri yapılmıştır. Ardından numunelere %3,5 NaCl çözeltisi ile elektrokimyasal korozyon testi ve FCT termal şok yöntemi kullanılarak 1200 °C sıcaklıkta 8 döngü şeklinde termal şok testi uygulanmıştır. Elektrokimyasal korozyon testi sonrası, korozyon hızı değerleri ve SEM görüntüleri göz önüne alındığında, korozyon dayanımı en yüksek olan numunenin 100 μm seramik üst kaplama kalınlığına sahip numuneler olduğu belirlenmiştir. Termal şok testi sonrası numunelerin SEM görüntülerinde sinterlenme etkisine bağlı olarak gözenek ve çatlak oranının düştüğü, ancak daha yüksek sıcaklıklarda ve daha uzun servis koşullarında TGO tabakası kalınlığının artacağı göz önünde bulundurulduğunda, termal bariyer kaplama deformasyonu açısından 100 ve 200 μm seramik üst kaplama kalınlığına sahip numunelerin termal şok açısından daha güvenli olduğu sonucuna ulaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
Superalloys, which are categorized in three groups as iron-based, nickel-based and cobalt-based, are especially preferred in high temperature applications. Inconel 601, a nickel-based superalloy, is widely used in the chemical industry, aerospace, power generation, heat treatment, chemical treatment and gas turbine engine applications. Although the mechanical properties of superalloy materials and their resistance to wear, corrosion and oxidation are higher than other metallic materials, these properties are not at a satisfactory level in some applications. In such cases, the desired technological properties can be obtained by applying heat treatment and various industrial coating processes to superalloys. In this study, a thermal barrier coating system was created with an average of 100, 200 and 300 μm ceramic top coating thicknesses with NiCrAlY for bond coating and 8% YSZ for ceramic top coating powder coating materials to Inconel 601, and SEM, EDS and XRD analyzes were performed. Then, electrochemical corrosion test with 3.5% NaCl solution and 8 cycles of thermal shock test at 1200 °C using FCT thermal shock method were applied to the samples. Considering the corrosion rate values and SEM images after the electrochemical corrosion test, it was determined that the sample with the highest corrosion resistance was the samples with 100 μm ceramic top coating thickness. The pore and crack ratio decreases due to the sintering effect in the SEM images of the samples after the thermal shock test, but considering that the TGO layer thickness will increase at higher temperatures and longer service conditions, in terms of thermal barrier coating deformation, it was concluded that the samples with 100 and 200 μm ceramic top coating thickness were safer in terms of thermal shock.
Benzer Tezler
- Alüminyumlanmış inconel 601 süperalaşımının yüksek sıcaklık aşınma davranışının incelenmesi
Investigation of high temperature wear behavior of aluminized inconel 601 supperalloy
ŞEVKET AK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiBartın ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MECİT ÖGE
- Inconel 601 alaşımının kutu borlama işlemi ve farklı soğutma/yağlama ortamları ile tribolojik özelliklerinin iyileştirilmesi
Improvement of tribological properties of inconel 601 alloy with pack boronizing process and different cooling/lubrication environment
GONCA USLU
Doktora
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ERDİ KORKMAZ
- Investigation of machining induced tribological characteristics of inconel601 nickel based superalloy
Inconel601 nikel bazlı süperalaşımın talaşlı imalat kaynaklı tribolojik özelliklerinin incelenmesi
YASIR ABBAS
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ERDİ KORKMAZ
DOÇ. DR. MUNİSH KUMAR GUPTA
- Metal malzemelerin ara tabaka kullanılarak sürtünme kaynağı ile birleştirilebilirliğinin araştırılması
Investigation of metal materials bonding by friction welding by using interlayer
ALİ ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiTunceli ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERTUĞRUL ÇELİK
- Inconel 718 malzemesinin tel erozyon tezgâhında işlenmesinde kesme parametrelerinin kesme performansına etkisinin deneysel analizi ve optimum parametrelerinin tayini
Experimental analysis of the effects of cutting parameters to the cutting performance in processing of inconel 718 material through wire electrical discharge machine and designation of optimum parameters
MURAT DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. YEŞİM YAYLA