Geri Dön

Application of cold spray technique in defence industry

Soğuk püskürtme yönteminin savunma sanayisindeki uygulamaları

  1. Tez No: 851187
  2. Yazar: BUĞRA KARAHAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. UĞUR MALAYOĞLU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  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: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 265

Özet

Alüminyum ve alaşımları; ayırt edici mekanik özellikleri, düşük yoğunlukları ve uygun işlenme özellikleri nedeniyle havacılık-uzay, savunma sanayi, otomotiv dahil olmak üzere çeşitli endüstrilerde yaygın kullanım alanı bulmaktadır. Bu malzemelerin operasyonel koşulları göz önünde bulundurulduğunda servis ömürlerini kısıtlayan en önemli faktörler zayıf korozyon ve aşınma direncidir. Bu çalışmada dört farklı kompoziyondaki kaplama tozları kullanılarak 7075 AA üzerinde düşük basınçlı cold gas dynamic spray prosesi ile Cu esaslı metal metrisli kompozit kaplamalar üretilmiş, kaplama bileşiminin ve kalınlığının korozyon ve aşınma direnci üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Çalışmada kullanılan kaplama tozları CA (100% Cu-Al2O3), CNZA15 (85% Cu-Al2O3+15% Ni-Zn-Al2O3), CNZA30 (70% Cu-Al2O3+30% Ni-Zn-Al2O3) ve CZA (100% Cu-Zn-Al2O3) olarak belirlenmiştir. Kaplama tozlarının partikül boyut dağılım analizleri gerçekleştirilmiş, toz morfolojileri taramalı elektron mikroskobu kullanılarak belirlenmiş, faz yapıları ve faz oranları X-ışını kırınımı ile tespit edilmiştir. Kaplamaların mikroyapısı optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu kullanılarak incelenmiştir. Kaplamaların faz yapıları ve faz oranları X-ışını kırınımı ile belirlenmiş, yapışma mukavemetini belirlemek için kazıma testi kullanılmıştır. Elektrokimyasal korozyon testleri, sodyum klorür çözeltisi içerisinde çevrimsel polarizasyon ve elektrokimyasal empedans spektroskopi teknikleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Mikrobiyolojik korozyon testleri bakteri (Pseudomonas aeruginosa) ve fungus (Aspergillus niger) ortamında gerçekleştirilmiş ve numuneler 4 hafta boyunca inkübasyona bırakılmıştır. Kaplamaların tribolojik davranışını araştırmak amacıyla çelik bilyalara karşı kuru ve yağlayıcı ortamlarda aşınma testleri yürütülmüştür. Sonuç olarak agresif korozyon şartlarında CA, mikrobiyolojik korozyon ortamında CZA ve aşınmanın söz konusu olduğu uygulamalarda CNZA kaplamalarının başarılı sonuçlar ortaya çıkaracağı bulunmuştur.

Özet (Çeviri)

Aluminum and its alloys find widespread applications in various industries including aerospace, defense and automotive due to their distinctive mechanical properties, low density and favorable processing characteristics. Considering the operational conditions of these materials, the primary factors limiting their service life are poor corrosion and wear resistance. In this study, Cu-based metal matrix composite coatings were produced on 7075 aluminum alloy using a low-pressure cold gas dynamic spray process with four different coating powders. The investigation focused on the effects of coating composition and thickness on corrosion and wear resistances. The coating powders employed in the study are denoted as CA (100% Cu-Al2O3), CNZA15 (85% Cu-Al2O3 + 15% Ni-Zn-Al2O3), CNZA30 (70% Cu-Al2O3 + 30% Ni-Zn-Al2O3), and CZA (100% Cu-Zn-Al2O3). Within the scope of coating powder characterization, particle size distribution, SEM and XRD analyses were conducted. In the characterization of the coatings, Vickers hardness, surface roughness, XRD, optical microscope and SEM analyses and scratch tests were performed. Electrochemical corrosion tests were carried out using cyclic polarization and electrochemical impedance spectroscopy techniques. Microbiologically influenced corrosion (MIC) tests were conducted in the presence of bacteria (Pseudomonas aeruginosa) and fungus (Aspergillus niger) and the specimens were incubated for a duration of four weeks. Tribological behavior of the coatings was investigated through sliding wear tests against steel balls in dry and lubricated conditions. In conclusion, it has been determined that coatings of CA exhibit successful outcomes in aggressive corrosion conditions, CZA is effective in MIC environments and CNZA demonstrate favorable results in applications involving wear.

Benzer Tezler

  1. Mekanik alaşımlama süreçleri ile Al-20Si esaslı toz ve sinter kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyon çalışmaları

    Studies of development and characterization of Al-20Si based powder and sintered composites by mechanical alloying processes

    HASAN GÖKÇE

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU

  2. Investigations on reducing friction coefficient of MAO coating fabricated on 7075 Al alloy

    7075 Al alaşımı üzerinde oluşturulan MAO kaplamanın sürtünme katsayısını azaltmaya yönelik araştırmalar

    GİZEM KÜLLÜ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU

    DR. ÖĞR. ÜYESİ FAİZ MUHAFFEL

  3. Wear behaviour of multilayer coated WE43 magnesium alloy

    Çok katmanlı kaplanmış WE43 magnezyum alaşımının aşınma davranışı

    MERTCAN KABA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU

    PROF. DR. UĞUR MALAYOĞLU

  4. Characteristics of cold sprayed titanium based coatings

    Soğuk gaz dinamik püskürtme yöntemiyle üretilmiş titanyum esaslı kaplamaların karakteristiği

    AHMET HİLMİ PAKSOY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN

    DOÇ. DR. ERDEM ATAR

  5. Production and characterisation of bond coat on nickel based superalloy

    Nikel esaslı süperalaşım üzerinde bağ kaplamasının oluşturulması ve karakterizasyonu

    SELDA NAYİR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MURAT BAYDOĞAN