Geri Dön

AZ91 ve AA6063 alaşımlarının CFUBMS ile kaplanması: Yapısal ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

Coating of AZ91 and AA6063 alloys with CFUBMS: Investigation of structural and mechanical properties

PDF İndir

  1. Tez No: 922406
  2. Yazar: SADBERK SEZER
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ RUHİ YEŞİLDAL, DOÇ. DR. FİLİZ KARABUDAK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Atatürk Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Amaç: Hafif metallerden Mg ve Al alaşımları, otomobil ve havacılık endüstrilerinde geniş bir yelpazede kullanılmasına rağmen düşük yorulma ve çekme dayanımı göstermektedir. Bundan dolayı bu çalışmada, yorulma ve çekme dayanımını arttırmak amacıyla AZ91 Mg ve AA6063 Al alaşımları üzerine çok katmanlı geçiş metali nitrür filmi (Cr/CrN/TiCrN/TiCrCN) kaplanmıştır. Yöntem: Fiziksel Buhar Biriktirme (PVD) tekniklerinden Kapalı Alan Dengesiz Manyetik Alanda Sıçratma (CFUBMS) sistemi kullanılarak AZ91 Mg ve AA6063 Al alaşımları yüzeylerine Cr/CrN/TiCrN/TiCrCN mikroyapı mimarisinde filmler sentezlenmiştir. Filmlerin yapısal özellikleri X-Işını Dikfaksiyonu (XRD), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Enerji Dağılım Spektrometresi (EDS) ile mekanik özellikleri ise döner eğmeli yorulma ve çekme test cihazları ile analiz edilmiştir. Bulgular: İki alaşım üzerindeki Cr, CrN, TiCrN ve TiCrCN çok katmanlı nitrür filmlerinin SEM incelemesine göre yoğun ve sütunlu mikro yapıya sahip olduğu görülmüştür. XRD analizinde ise, Cr (211), CrN (111) ve (200), TiN (111), (200) ve (222), TiCN için ise (200) ve (311) kırınım zirveleri tespit edilmiştir. Cr/CrN/TiCrN/TiCrCN çok katmanlı kaplaması; AZ91'in yorulma limit değerini %11,22 oranında bir artışla 70,26 MPa değerinden, 78,15 MPa değerine yükseltmiştir. AA6063'ün yorulma limit değerini ise %9,79 oranında bir düşüşle 79,71 MPa değerinden 71,9 MPa değerine düşürmüştür. AZ91'in çekme dayanımını 137,89 MPa'dan 139,65 MPa değerine yükseltirken, AA6063'ün çekme dayanımını ise 129,35 MPa değerinden 118,16 MPa değerinde düşürmüştür. Sonuçlar: AZ91 Mg alaşımının yüzeyindeki kusurları, çentikleri boşlukları dolduran düşük yüzey pürüzlüğüne sahip çok katmanlı sert nitrür kaplama ile yorulma ve paralel olarak çekme dayanımı artış gösterirken, AA6063 Al alaşımında yorulma ve çekme dayanımını düşürmüştür.

Özet (Çeviri)

Purpose: Despite the widespread use of lightweight metals such as Mg and Al alloys in the automotive and aerospace industries, they exhibit low fatigue and tensile strength. Therefore, in this study, to enhance the fatigue and tensile strength, multilayer nitride films (Cr/CrN/TiCrN/TiCrCN) were coated on AZ91 Mg and AA6063 Al alloys. Method: Using the Closed-Field Unbalanced Magnetron Sputtering (CFUBMS) system, which is one of the Physical Vapor Deposition (PVD) techniques, Cr/CrN/TiCrN/TiCrCN films were synthesized on the surfaces of AZ91 Mg and AA6063 Al alloys in a multilayer architecture. The structural properties of the films were analyzed using X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), and Energy Dispersive Spectrometry (EDS), while their mechanical properties were evaluated using rotary bending fatigue and tensile testing devices. Findings: The multilayer nitride films of Cr, CrN, TiCrN, and TiCrCN on the two alloys were observed to have dense and columnar microstructures according to SEM analysis. XRD analysis identified the peaks of Cr (211), CrN (111), TiN (111), (200), and (222), and TiCN (200) and (311). The Cr/CrN/TiCrN/TiCrCN multilayer coating increased the fatigue limit value of AZ91 from 70.26 MPa to 78.15 MPa, representing an improvement of approximately 11.2%. For AA6063, the fatigue limit value decreased by 9.79% from 79.71 MPa to 71.9 MPa. Regarding tensile strength, the tensile strength of AZ91 increased from 137.89 MPa to 139.65 MPa, while that of AA6063 decreased from 129.35 MPa to 118.16 MPa. Conclusions: The multilayer nitride coating, characterized by low surface roughness, filled the surface defects and notch gaps on the AZ91 Mg alloy, leading to improvements in both fatigue and tensile strength. However, it reduced the fatigue and tensile strength of the AA6063 Al alloy.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    283314

    Az91 magnezyum alaşımına Ti ve Cr alaşım elementlerinin ilavesinin özelliklere etkisinin incelenmesi

    Investigation of effect to properties addition of Ti and Cr alloy elements in Az91 magnesium alloy

    GÜLŞAH ÜNVER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Metalurji MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SÜLEYMAN CAN KURNAZ

  2. Tez No

    364042

    AZ91 magnezyum alaşımlarında soğuma hızlarının mekanik ve korozyon özelliklerine etkisinin incelenmesi

    AZ91 magnezyum alaşimlarinda soğuma hizlarinin mekani̇k ve korozyon özelli̇kleri̇ne etki̇si̇ni̇n i̇ncelenmesi̇

    MUHAMMET ÇELİK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Makine MühendisliğiBilecik Şeyh Edebali Üniversitesi

    Makine ve İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞENNUR CANDAN

  3. Tez No

    432897

    AZ91 Mg alaşımlarının korozyon ve aşınma dayanımını artırmak için geçiş elementi metal nitrürleriyle kaplamalarının incelenmesi

    Investigation of transition metal nitride coatings to improve the corrosi̇on and wear resistance of AZ91 Mg alloys

    MERVE ERTAŞ USLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. LEYLA ÇOLAKEROL ARSLAN

  4. Tez No

    656198

    Toz metalurjisi yöntemiyle AZ91 Mg alaşımının üretimi ve sol-jel yöntemiyle Ta2O5/HA/hidroksiapatit tabakalı kaplanması ve karakterize edilmesi

    Production of AZ91 Mg alloy by powder metallurgy method and characterization of coating with tantalum oxide/hydroxyapatite by using sol-gel method

    İLHAN DANACI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Metalurji MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HANİFİ ÇİNİCİ

  5. Tez No

    483563

    Haddelenmiş AZ91 alaşımının üzerine kaplanan akımsız Ni-P, Ni-P-W ve Ni-P-W-Al2O3 kompozit kaplamanın korozyon direnci ve aşınma özellikleri

    Corrosion and wear properties of Ni-P, Ni-P-W and Ni-P-W-Al2O3 electroless composite coatings on twin roll casted AZ91 magnesium alloy

    SELİM TAŞÇI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Metalurji MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA ANIK

Geri Dön