Toz metalürjik ticari saflıkta titanyum alaşımının bilyalı dövme sonrası aşınma davranışının incelenmesi
Investigation of the wear behavior of powder metallurgical commercial pure titanium alloy after shot peening
- Tez No: 893013
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EGEMEN AVCU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 64
Özet
Tez çalışmasında toz metalürjik saf titanyum alaşımı numuneler, 33 – 45 μm boyutlarında düzensiz morfolojide saf titanyum tozların, grafit kalıplar arasında 14 kN basınç altında 890 °C' de sinterlenmesiyle üretilmiştir. Bilyalı dövme işlemleri 5 bar püskürtme basıncında, 600-1000 μm boyutunda paslanmaz çelik bilyalar kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bilyalı dövülen numunelerin 3 boyutlu yüzey topografyası, alansal pürüzlülük değerleri, tekstür yönleri, tekstür izotropisi ve yüzey morfolojileri temassız optik profilometre ve taramalı elektron mikroskobu ile incelenmiş ve işlem görmemiş referans yüzeyler ile karşılaştırılmıştır. Bilyalı dövülen yüzeylerin ortalama alansal pürüzlülük değerleri 0,998 μm, maksimum tepe yüksekliği 5,177 μm ve çukur derinliği 5,874 μm olarak ölçülmüştür. Tekstür izotropi oranı %71,53 ve en fazla yönlenme görülen açı 36° olarak belirlenmiştir. Bilyalı dövme sonrası yüzeylerde morfolojik değişimlerin, aşırı plastik deformasyon sonucunda mikro-sürme ve mikro-kesme mekanizmaları ile gerçekleştiği belirlenmiştir. Aşınma testleri 300 ve 600 metre mesafede, 15 N yük altında ve karşıt yüzey olarak alümina bilyalar kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bilyalı dövülen yüzeyler, işlem görmemiş yüzeylere kıyasla daha düşük spesifik aşınma oranı göstermiştir. Her iki yüzeyde de mikro-sürme ve mikrokesme mekanizmaları ile yüksek oranda adhezif aşınma davranışının hâkim olduğu görülmüştür. Aşınma esnasında numune yüzeylerinde oksidasyon ve üç cisimli aşınma mekanizmaları da tespit edilmiştir. Topografik incelemelerde aşınma izinin kenarlarında görülen tepe oluşumu, aşınma esnasında adhezyon ile meydana gelen plastik deformasyonu ortaya çıkarmıştır. Bilyalı dövülen ve referans numunelerde benzer aşınma davranışı gözlendiği, ancak bilyalı dövülen numunelerde az miktarda da olsa daha iyi bir aşınma direnci saptanmıştır. Bu sonuçlar, bilyalı dövmenin tribolojik şartlar altında çalışan mühendislik alaşımlarında güvenli bir şekilde uygulanabilirliğini göstermektedir
Özet (Çeviri)
The thesis investigation included the production of powder metallurgical pure titanium alloy samples by the sintering of pure titanium powders with irregular morphology and diameters ranging from 33 to 45 μm between graphite molds at a temperature of 890 °C and 14 kN of pressure. Stainless steel shots ranging in size from 600 to 1000 μm were shot-peened at 5 bar of pressure. Using a non-contact optical profilometer and a scanning electron microscope, the 3D surface topography, areal roughness values, texture orientations, texture isotropy, and surface morphologies of shot peened samples were analyzed and compared with untreated reference surfaces. The shot peened surfaces had an average areal roughness value of 0.998 μm, a maximum peak height of 5.177 μm, and a pit depth of 5.874 μm. The angle with the maximum orientation was found to be 36°, and the texture isotropy rate was found to be 71.53%. It has been shown that excessive plastic deformation leads to micro-sliding and micro-cutting processes, which cause morphological alterations on the surfaces after shot peening. Alumina balls were used as counter surfaces and wear tests were conducted at 300 and 600-meters with a 15 N load. In comparison to untreated surfaces, shot peened surfaces exhibited a decreased specific wear rate. It was observed that both surfaces were dominated by micro-sliding and microcutting mechanisms and highly adhesive wear behavior. Oxidation and three-body wear mechanisms were also detected on the sample surfaces during wear. The plastic deformation resulting from adhesion during wear was shown by the peak development seen at the boundaries of the wear scar in topographic evaluations. The shot peened samples showed slightly better wear resistance than the reference samples, but both showed similar wear behavior. These findings show that shot peening may be safely used to engineering alloys that are subjected to tribological conditions.
Benzer Tezler
- Titanyum-Nikel alaşımlı malzeme üretimi ve aşınma davranışlarının incelenmesi
Production of Titanium-Nickel alloy metarial and investigation of their wear behavior
FATİH YASİN ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NİHAT GEMAİLMAYAN
PROF. DR. YUSUF ŞAHİN
- Metalik köpük malzemelerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of metallic foams
NİHAN TUNÇER
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
BiyomühendislikAnadolu ÜniversitesiSeramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÜRSOY ARSLAN
- Biyomedikal titanyum alaşımlarının bilyalı dövme sonrası değişen yüzey ve yüzey altı mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of surface and subsurface mechanical properties of shot peened biomedical titanium alloys
EMİRHAN ÇALIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EGEMEN AVCU
- Alüminyum oksit partikül karakteristiklerinin parlatma süspansiyonlarının özelliklerine etkisi
Effect of aluminum oxide particle characteristics on polishing suspensions property
TAYFUN ÖZMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Metalurji MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENDER SUVACI