Application of cold spray technique in defence industry
Soğuk püskürtme yönteminin savunma sanayisindeki uygulamaları
- Tez No: 851187
- Danışmanlar: PROF. DR. UĞUR MALAYOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- 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
- 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
2013
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU
- 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
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
DR. ÖĞR. ÜYESİ FAİZ MUHAFFEL
- Wear behaviour of multilayer coated WE43 magnesium alloy
Çok katmanlı kaplanmış WE43 magnezyum alaşımının aşınma davranışı
MERTCAN KABA
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
PROF. DR. UĞUR MALAYOĞLU
- Characteristics of cold sprayed titanium based coatings
Soğuk gaz dinamik püskürtme yöntemiyle üretilmiş titanyum esaslı kaplamaların karakteristiği
AHMET HİLMİ PAKSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN
DOÇ. DR. ERDEM ATAR
- Production and characterisation of bond coat on nickel based superalloy
Nikel esaslı süperalaşım üzerinde bağ kaplamasının oluşturulması ve karakterizasyonu
SELDA NAYİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT BAYDOĞAN