Characterization of TiAlN coatings subjected to harsh environments for aerospace applications
Havacılık uygulamalarına yönelik TiAlN kaplamaların zorlu koşullar için karakterizasyonu
- Tez No: 824003
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SEZER ÖZERİNÇ, DR. CEYLAN KUBİLAY ERDEM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 90
Özet
Nitrür kaplamalar kompresör disklerinin erozyon ve korozyon dirençlerini yükseltmek için kullanılmaktadır. Kaplama yöntemlerindeki gelişmeler havacılık endüstrisinde daha uzun süre çalışabilen parçalara olanak sağlamıştır. Fiziksel buhar biriktirme (PVD), titanium aluminyum nitrür kaplama işlemleri için kullanılan en gelişmiş tekniklerden biridir. PVD'nin çok yönlülüğü kompleks şekillerin yüksek yapışkanlık ve sertlik gösterecek şekilde kaplanmasına olanak sağlar. Havacılık uygulamaları için PVD kaplama yönteminin ana zorluklarından biri ise istenilen plastik deformasyon oranı ve korozyon dayanımını elde edebilmek için kaplamanın kimyasal kompozisyonunu ve mikroyapısını optimize etmektir. Ek olarak, kompresör disklerinin kullanım ömürleri önemli ölçüde arttırabilmek için kaplamanın yapısının belirlenmesi vasıtasıyla titanium aluminyum nitrür kaplama özellikleri geliştirilebilmektedir. Bu tez çalışmasında, tek katlı TiAlN kaplama iki farklı titanium alaşım malzemesi üzerine katodik ark biriktirme yöntemi ile uygulanmıştır. Kaplamanın mikroyapısı, yapışkanlık, sertlik, elastik modülüs ve yüzey pürüzlülüğü gibi mekanik özellikleri incelenmiştir. Kaplama altlık malzemesinin kaplamaya etkisi de hem mekanik açıdan hem de kaplama performansı açısından değerlendirilmiştir. Belirli mekanik özelliklere sahip bir kaplamanın erozyon ve korozyon davranışlarının nasıl olacağını incelemek üzere testler gerçekleştirilmiştir. Katı parçacık erozyonu 20o parçacık çarpma hızı ile test edilmiştir. Sonrasında ise tuz testi ile kaplamanın korozyon davranışının incelenmesi hedeflenmiştir. Tüm sonuçlar elde edildiğinde ise kaplamanın havacılık parçalarının servis ömründeki etkisi değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Nitride coatings are utilized to improve compressor discs' erosion and corrosion resistance. With the advancement in application methods, long-lasting parts have been enabled in the aerospace industry. Physical vapor deposition (PVD) is the most advanced technology developed for titanium aluminum nitride coating. The versatility of PVD allows to perform coating on complex shapes such as aerospace particles with high adhesion and hardness. One of the main challenges of the PVD method for aerospace applications is optimizing the coating microstructure and parameters to satisfy the required high plastic deformation rate and corrosion resistance. Additionally, improvement in the durability of titanium aluminum nitride coating is a critical design criterion for improving the lifetime of compressor discs that could be achieved by the coating structural design. In this dissertation, the cathodic arc deposition method applied single-layer TiAlN coatings on two titanium alloy substrates. The coatings' microstructure and mechanical properties, such as adhesion, hardness, elastic modulus, and surface roughness, were investigated. The effect of substrate on mechanical properties and coating performance was separately studied. Erosion and corrosion tests were performed to examine the behavior of the coating with specific mechanical properties. Solid particle erosion tests were performed using a 20o angle of particle impingement of the TiAlN thin film coating. Afterward, salt spray tests were performed to examine the corrosion resistance of the coatings. Finally, the overall performance of the coating in terms of expanding the life of the aerospace components was evaluated.
Benzer Tezler
- Identification and characterization of a new mosquitocidal Bacillus sphaericus and its toxin proteins
Sivrisinek öldürücü yeni bir suş olan Bacillus sphaericus ve toksin proteinlerinin tanımlanması ve karakterizasyonu
FATİH ÇAKAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
BiyoteknolojiYeditepe ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİKRETTİN ŞAHİN
- Çinko katkılı antibakteriyel özellikte hidroksiapatit üretimi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of zinc-doped antibacterial hydroxyapatite
SÜLEYMAN ÇINAR ÇAĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine MühendisliğiMersin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖNDER ALBAYRAK
- Fokal solid karaciğer lezyonlarını değerlendirmede ultrason eşliğinde subkostal ölçüm tekniği ile shearwave elastografinin rolü
Role of the shearwave elastography with subcostal technic by guiding ultrasound in order to evaluation of focal liver lesions
OZAN BABAOĞLU
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2015
Radyoloji ve Nükleer TıpNecmettin Erbakan ÜniversitesiRadyodiagnostik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SUAT KESKİN
- Investigation of NO2 and SO2 adsorption/desorption properties of advanced ternary and quaternary mixed oxides for denox catalysis
SO2 ve NO2 moleküllerinin denox katalızörü olarak kullanılan üçlü ve dörtlü karmaşık oksit yapılar üzerindeki emilim ve salınım özelliklerinin incelenmesi
ZAFER SAY
Doktora
İngilizce
2015
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRAH ÖZENSOY