Geri Dön

Production of superalloys via self propagating high temperature synthesis and coating applications on steel substrate

Kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi ile süperalaşımların üretilmesi ve çelik altlıklar üzerine kaplama uygulamaları

  1. Tez No: 842190
  2. Yazar: NURDAN ARI
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ESRA DOKUMACI ALKAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 66

Özet

Bu çalışmanın amacı, hızlı ve düşük enerji gereksinimli, yüksek verimli bir üretim yöntemi olan kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi (SHS) yöntemini kullanarak Inconel 718 süper alaşımını üretip eş zamanlı olarak çelik bir alt tabaka üzerine kaplama yapmaktır. İstenilen alaşım bileşimini elde etmek için NiO, Cr2O3, Nb2O5, MoO3, TiO2, Co3O4 ve Fe2O3 içeren metal oksit tozları karışımı ile indirgen Al metal tozu hammadde olarak kullanılmıştır. Çelik altlıklar, 20 ve 40 mm çapa sahip AISI 1050 alaşımından seçilmiştir. Ek olarak, bu çalışmada SHS reaksiyonları için üç farklı deney düzeneği kullanılmıştır. Düzeneklerden ikisi sabit şekilde tasarlanmış, üçüncüsü ise 200, 350 ve 500 Rpm gibi çeşitli hızlarda döndürülmüştür. Taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışını kırınımı (XRD), X-ışını floresansı (XRF) ve mikro-sertlik (mikro-vickers) testleri kullanılarak ürünlerin mikroyapısı ve mekanik özellikleri kapsamlı karakterizasyon çalışmaları ile incelenmiştir. Sonuçlar incelendiğinde, bir malzemenin deformasyona karşı direncini ölçen sertlik değerinin çelik alt tabakadan süper alaşım kaplamaya doğru arttığı gözlemlenmiş ve böylece düşük alaşımlı çelik malzemenin yüzey özellikleri iyileştirilmiştir. SHS reaksiyonu ile çelik alt tabaka ile süper alaşım kaplama arasında güçlü bir arayüzey bağı elde edilmiştir.

Özet (Çeviri)

This study aims to produce a coating layer of Inconel 718 superalloys on a steel substrate using the self-propagating high-temperature synthesis (SHS) method. This method is known for being a fast and low-energy process. In order to obtain the desired alloy composition, a mixture of metal oxide powders, including NiO, Cr2O3, Nb2O5, MoO3, TiO2, Co3O4, and Fe2O3, as well as reducing Al metal powder, were utilized as raw materials. The exothermic reactions were realized by initiation, and the obtained molten alloys were simultaneously poured on the substrates to form the coating layers. The substrates were made of AISI 1050 alloys having 20 and 40-mm diameters. Furthermore, this study utilized three distinct experimental setups for SHS reactions. Two assemblies were constructed to remain stationary, while the third was rotated at various speeds of 200, 350, and 500 rpm. The microstructure and mechanical properties of the products were investigated through extensive characterization studies using scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), and micro-hardness (micro-Vickers) testing. As a result of the experimental studies, the SHS method is an effective process for coating with solid bonding properties at the interface. It has been observed that the hardness value, which measures the resistance of a material to deformation, increases from the steel substrate to the superalloy coating. Upon closer examination of the interface between the two materials, it is evident that the surface properties of the low alloy steel material have been improved.

Benzer Tezler

  1. Kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi yöntemi ile yeni ve özel alaşımların üretimi ve geliştirilmesi

    Investigation of new and noble alloys productions by self-propagating high-temperature synthesis method

    MURAT ALKAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ONURALP YÜCEL

    DOÇ. DR. CEVAT BORA DERİN

  2. Toz metalurjisi yöntemleriyle geliştirilen 9OW7N;3Fe ağır alaşımlarının sıvı faz sinterlemesi süreçleriyle üretilmesi ve karakterizasyonu

    Liquid phase sintering processes and characterization of 9OW-7N-3Fe heavy alloys developed by P/M methods

    TUNCAY ŞULAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1993

    Meteorolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. M. LÜTFİ ÖVEÇOĞLU

  3. Otomotiv sektörü için AI-Si-Fe-x alaşımlarının geliştirilmesi

    Başlık çevirisi yok

    NECİP ÜNLÜ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİYAZİ ERUSLU

  4. Investigation of the structural and mechanical properties of the single crystal CMSX-4 SLS superalloy exposed to high temperature for long term

    Yüksek sıcaklığa uzun süreli maruz bırakılan tek kristal CMSX-4 SLS süperalaşımın yapısal ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

    SERTAÇ ALPTEKİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU

  5. Ni-Ti sistemindeki farklı bileşimlerin mekanik alaşımlama yöntemi ile toz halde sentezi ve sinter sonrası karakterizasyonu

    Powder state synthesis of different compositions in Ni-Ti system via mechanical alloying and their characterization after sintering

    ÖZGÜR YURTSEVER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BURAK ÖZKAL