Eklemeli imalat yöntemi ile üretilen Hastelloy-X'de mikroyapı ile hata oluşumu arasındaki ilişkinin incelenmesi
Investigation of the relationship between microstructure and defect formation in Hastelloy X produces by additive manufacturing method
- Tez No: 885467
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN YILMAZER, DOÇ. DR. ASLI GÜNAY BULUTSUZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Üretim Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 59
Özet
Nikel bazlı bir süper alaşım olan Hastelloy-X yüksek malzeme performansına sahiptir. Korozyon direnci ve yüksek sıcaklık mukavemeti gerektiren kritik uçak bileşenlerinde, gaz türbinlerinde, fırın donanımı ve petrokimya işleme ekipmanları dahil çok çeşitli endüstriyel uygulamalar için tercih edilmektedir. Isıl işlem, işleme ve kaynaklama yetenekleri eklemeli imalat (Eİ) ile üretim için Hastelloy-X'i önemli bir aday haline getirmektedir. Son yıllarda havacılık ve uzay endüstrisinde karmaşık geometrilerin tek adımda kolayca üretilmesinin yanı sıra üretim süresinin, atık miktarının ve maliyetin azalması nedeniyle Hastelloy-X süper alaşımının geleneksel üretim yöntemi süreci yerine Eİ teknikleri kullanılarak üretilmesi önem kazanmıştır. Ancak Eİ yöntemiyle üretilecek parçaların üretim parametrelerinin belirlenmesi hızlı ve güvenilir nihai ürünler oluşturulması açısından önemli bir konudur. Bu çalışma kapsamında, seçici lazer ergitme (SLE) yöntemiyle eklemeli olarak farklı parametrelerde (örneğin lazer gücü, tarama hızı, toz yatağı sıcaklığı) üretilen Hastelloy-X numunelerinin, mikro yapısı ve mekanik özellikleri üzerindeki etkileri sistematik olarak incelenmiştir. Numuneleri karakterize etmek amacıyla optik mikroskop (OM), taramalı elektron mikroskobu (SEM), x-ışını kırınımı (XRD), ve taramalı elektron mikroskopisi ile enerji dağılımı spektroskopisi (EDS) gibi karakterizasyon teknikleri kullanılarak analizler yapılmıştır. Ayrıca, farklı parametrelerin parçanın mekanik özellikleri üzerindeki etkisi ball-on-disc aşınma, yüzey pürüzlülüğü ve vickers sertlik ölçümü ile değerlendirilmiştir. Numunelerin korozyon davranışı da, 3 elektrotlu korozyon testi kullanılarak oda sıcaklığında %3,5 NaCl çözeltisinde açık devre potansiyeli ve potansiyodinamik taramasıyla incelenmiştir. Bu deneysel sonuçlar, SLE yöntemiyle farklı parametrelerde Hastelloy X üretilmesinin numunelerin performansını nasıl etkilediğini anlamamıza yardımcı olmuştur. Bu çalışma kapsamında Eİ sürecinde Hastelloy-X gibi karmaşık malzemelerin performansını artırmak için imalat parametrelerinin etkisi incelenmiştir. endüstriyel uygulamalarda daha güvenilir ve yüksek performanslı parçaların üretilmesine olanak tanımaktadır. Çalışmanın sonuçları ile, katmanlı üretim teknolojilerinin gelişimine ve endüstriyel uygulamalarda malzeme seçimi ve işleme süreçlerinin iyileştirilmesine katkı sağlaması hedeflenmiştir.
Özet (Çeviri)
Hastelloy-X, a nickel-based superalloy, possesses exceptional mechanical properties. It is preferred for a wide range of industrial applications requiring high corrosion resistance and high-temperature strength, including critical aircraft components, gas turbines, furnace equipment, and petrochemical processing equipment. The heat treatment, machinability, and weldability of Hastelloy-X make it a significant candidate for additive manufacturing (AM). In recent years, the production of Hastelloy-X superalloy using AM techniques has gained prominence in the aerospace industry due to its ability to easily produce complex geometries in a single step, as well as the reduction in production time, waste, and costs compared to traditional manufacturing processes. However, determining the manufacturing parameters for parts produced using AM is crucial for the creation of reliable final products that are easy and fast to produce. This study experimentally investigates the effects of different parameters (such as laser power, scanning speed, and powder bed temperature) on the microstructure and mechanical properties of Hastelloy-X samples produced additively using the selective laser melting (SLM) process. To characterize the samples, various characterization techniques such as optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), and energy-dispersive spectroscopy (EDS) were employed. Moreover, the impact of different parameters on the mechanical properties of the parts was evaluated using ball-on-disc wear testing and Vickers hardness measurements. The corrosion behavior of the samples was also assessed using a three-electrode corrosion test, involving open circuit potential and potassium dynamic scanning in a 3.5% NaCl solution at room temperature. The experimental results provide insights into how the production of Hastelloy-X with varying parameters using the SLM method influences the performance of the samples. Consequently, this study contributes to the identification of optimized parameters for enhancing the performance of complex materials such as Hastelloy-X in AM processes. This allows for the production of more reliable and high-performance parts in industrial applications.
Benzer Tezler
- Eklemeli imalat yöntemi ile üretilen 17-4 PH paslanmaz çeliğinin mikroyapısı ve işlenebilirliği üzerinde temperleme işleminin etkisi
Effect of tempering process on microstructure and machinability of 17-4 PH stainless steel produced by additive manufacturing method
MUSTAFA YİĞİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiKarabük Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİL DEMİR
DOÇ. DR. MAHİR AKGÜN
- Microstructure and Mechanical Properties of Additive Manufacturing Titanium Alloys After Thermal Processing
Eklemeli İmalat Yöntemi ile Üretilen Titanyum Alaşımların Isıl İşlem Sonrası Mikroyapısı ve Mekanik Özellikleri
AHMET ALPTUĞ TANRIKULU
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Metalurji MühendisliğiPortland State UniversityMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAE-KYU LEE
- Eklemeli imalat yöntemi ile üretilen parçaların kaynakla birleştirilmesi ve analizi
Welded jointing and analysis of parts produced by additive manufacturing
MURAT ŞEN
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KURT
- Eklemeli imalat yöntemi ile üretilen cam fiber katkılı kompozit malzemelerin yorulma davranışının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of fatigue behavior of glass fibre reinforced composite materials produced by additive manufacturing method
İBRAHİM ŞAMİL ŞENGÜLOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELİM HARTOMACIOĞLU
- Eklemeli imalat yöntemi ile üretilen karbon fiber takviyeli nylon malzemeli ürünlerde üretim parametrelerinin yorulma dayanımı üzerindeki etkilerinin araştırılması ve endüstriyel bir uygulama
Investigation of the effects of production parameters on fatigue resistance in carbon fiber reinforced nylon products manufactured by additive manufacturing method and an industrial application
ÖMER FARUK PEKRİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELİM HARTOMACIOĞLU