Toz metalurjisi yöntemi ile üretilen Cu10Sn/B4C kompozitlerin difüzyon kaynağı ile birleştirilebilirliğinin araştırılması
Investigation of the combinability of Cu10Sn/B4C composites produced by powder metallurgy method with diffusion welding
- Tez No: 789354
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN ADA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Mechanical Engineering, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kastamonu Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 152
Özet
Bu çalışmada toz metalurjisi yöntemiyle üretilen bronz (Cu10Sn) matrisli seramik (B4C) takviyeli kompozit malzemelere difüzyon kaynak işlemleri uygulanmış ve birleştirmelerin kaynaklanabilirliği araştırılarak, kaynak işleminin mikroyapı ve mekanik özellikler üzerindeki etkileri incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda, deney düzeneği Taguchi metodu yardımıyla oluşturularak, ortalama kesme kuvvetleri için optimizasyon işlemi gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmada başlangıç malzemeleri olarak Cu10Sn ve % 4, % 8, %12 oranlarında B4C tozları kullanılmıştır. Hazırlanan toz karışımlar döner karıştırıcıda 400 rpm hız ve 2 saat süre ile karıştırılmış, daha sonra 10 mm çapındaki çelik bir kalıp içerisinde 400 MPa basınç altında tek eksenli soğuk presleme yöntemiyle sıkıştırılmıştır. Üretilen kompozit malzemeler daha sonra Taguchi metoduyla belirlenen deney parametrelerine uygun olarak Argon atmosferi altında difüzyon kaynağına tabii tutulmuş ve kaynak işlemi gerçekleştirilmiştir. Üretilen kaynaklı birleştirmelerin mikroyapısal karakterizasyonunu belirlemek için optik mikroskop, SEM, XRD ve EDS incelemeleri, mekanik özelliklerin tespit edilmesi için de mikrosertlik ve kesme (kayma) testleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan optimizasyon işlemi sonucunda % 100 Cu10Sn - % 0 B4C malzeme, 820 °C sıcaklık, 20 kg ve 40 dakika süre parametreler optimum parametre olarak belirlenmiş ve gerçekleştirilen kontrol deneyleri sonucunda, tahminsel ve doğrulama değerleri birbiriyle mukayese edilmiştir. Kontrol deneyleri sonucunda; kesme kuvveti için başlangıç parametre değerlerine göre % 11,24 iyileşme olduğu, tahminsel hatanın ise % 1,26 değer ile ihmal edilebilecek bir düzeyde olduğu görülmüştür. Tüm sonuçlar birbiri içerisinde değerlendirildiğinde ise; B4C takviyeli Cu10Sn matrisli kompozit malzemelerin difüzyon kaynağı uygulamalarında parametrelerin belirlenmesi ve optimizasyonu aşamasında Taguchi metodunun verimli bir şekilde kullanılabileceği çalışmada tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, diffusion welding processes were applied to bronze (Cu10Sn) matrix ceramic (B4C) reinforced composite materials produced by powder metallurgy method and the weldability of the joints was investigated, and the effects of welding process on microstructure and mechanical properties were investigated. In the experimental studies, the experimental setup was created with the help of the Taguchi method and the optimization process was carried out for the average cutting forces. In the study, Cu10Sn and 4%, 8% and 12% B4C powders were used as starting materials. The prepared powder mixtures were mixed in a rotary mixer at 400 rpm for 2 hours, then compressed by uniaxial cold pressing method under 400 MPa pressure in a 10 mm diameter steel mold. The produced composite materials were then subjected to diffusion welding under Argon atmosphere in accordance with the experimental parameters determined by the Taguchi method and the welding process was performed. Optical microscope, SEM, XRD and EDS examinations were carried out to determine the microstructural characterization of the produced welded joints, and microhardness and shear (shear) tests were carried out to determine the mechanical properties. As a result of the optimization process, 100% Cu10Sn - 0% B4C material, 820 °C temperature, 20 kg and 40 minutes time parameters were determined as optimum parameters and as a result of the control experiments, the predictive and validation values were compared with each other. As a result of control experiments; It was seen that there was an improvement of 11.24% for the cutting force compared to the initial parameter values, and the estimation error was at a negligible level with a value of 1.26%. When all the results are evaluated within each other; It has been determined in the study that the Taguchi method can be used efficiently in the determination and optimization of parameters in diffusion welding applications of B4C reinforced Cu10Sn matrix composite materials.
Benzer Tezler
- Cu10sn + ZrO2 + CNT hibrit nanokompozitlerin toz metalurjisi yöntemiyle üretimi ve mikroyapı - mekanik özelliklerinin araştırılması
Fabrication of Cu10sn + ZrO2 + CNT hybrid nanocomposites by powder metallurgy and investigation of microstructural and mechanical properties
EMRE İNCE
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiKastamonu ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN ADA
- Toz metalürjisi yöntemi ile üretilen bakır matrisli hibrit kompozit malzemelerin mekanik ve korozyon özelliklerinin araştırılması
Investigation of mechanical and corrosion properties of copper matrix hybrid composite materials produced by powder metallurgy method
OSAMA ALI EHBIL KRIEWAH
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiKastamonu ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERKAN ISLAK
- Toz metalurjisi yöntemi ile üretilen Al 6061 matrisli cüruf takviyeli kompozitin kuru kayma aşınma davranışının incelenmesi
Investigation of dry sliding wear of Al 6061 matrixed slag reinforced composite produced by powder metallurgy method
DİLARA BEYTEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Metalurji MühendisliğiBartın ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜLFEM BİNAL
- Toz metalurjisi yöntemi ile üretilen L21 yapısındaki Fe-Al-Ti alaşımların yüksek sıcaklık mekanik özellikleri
High temperature mechanical properties of Fe-Al-Ti alloys in L21 structure produced by powder metallurgy method
KEREM AYBAR
Doktora
Türkçe
2021
Metalurji MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM ÇELİKYÜREK
- Toz metalurjisi yöntemi ile üretilen uçucu kül takviyeli alüminyum matrisli kompozitlerin aşınma davranışlarının incelenmesi
Investigation of the abrasion behavior of fly ash reinforced aluminum matrix composites produced by powder metallurgy method
SİMGE SOLAKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiEndüstriyel Tasarım Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSA YILDIRIM