Toz metalurjisi metoduyla üretilen Ti-6Al-4V matrisli karbon nanotüp takviyeli kompozit malzemelerde çökelme sertleşmesi
Effect of precipitation hardening on carbon nanotubereinforced Ti-6Al-4V matrix composites produced by powder metallurgy method
- Tez No: 922841
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İSMAİL TOPCU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Elektromanyetik ekranlama, Karbon nanotüp, Metal matrisli kompozitler, Toz metalurjisi, Electromagnetic shielding, Carbon nanotube, Metal matrix composites, Powder metallurgy
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Alanya Alaaddin Keykubat Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, toz metalurjisi yöntemiyle üretilen Ti-6Al-4V matrisli karbon nanotüp (KNT) takviyeli kompozit malzemelerin mekanik ve elektromanyetik özelliklerine, çökelme sertleşmesi ısıl işleminin etkileri araştırılmıştır. Üç farklı KNT oranında (%1, %3 ve %5) kompozitler, 1275 °C'de farklı sürelerde sinterlenmiştir. Çökelme sertleşmesi süreci, 950 °C'de 1 saat çözündürme tavı ve hızlı su verme işleminin ardından, 480 °C'de 5 saat yaşlandırma adımlarından oluşmuştur. Mekanik özelliklerin belirlenmesi amacıyla yapılan mikrosertlik ölçümleri, çökelme sertleşmesi işleminin sertliği artırdığını göstermiştir. Çözeltiye alma sonrası tüm numunelerde sertlik artışı gözlenmiş; yaşlandırma işlemi sonrası ise düşük KNT oranlı numunelerde (1 ve 3%) hafif düşüş, yüksek KNT oranlı (%5) numunede ise sertlik artışı devam etmiştir. Elektromanyetik performans, 0–4.4 GHz frekans aralığında ekranlama etkinliği (SE) ve yansıma kaybı (RL) ölçümleri ile değerlendirilmiştir. Sonuçlar, çökelme sertleşmesi sonrası tüm numunelerde SE ve RL değerlerinde belirgin bir azalma olduğunu göstermiştir. Bu azalma, numune kalınlığının 5 mm'den 3,5 mm'ye düşmesinin yanı sıra matris/ara yüzey etkileşimlerindeki değişim ve çökelme sırasında KNT dağılımında meydana gelen mikroyapısal farklılıklardan kaynaklanabilir. Elde edilen sonuçlar, KNT takviyesinin ve çökelme sertleşmesinin Ti-6Al-4V kompozitlerinin mekanik özelliklerini geliştirdiğini, ancak elektromanyetik ekranlama ve yansıma performansında işlem sonrası bazı olumsuz etkiler oluşturduğunu göstermektedir. Bu bulgular, savunma sanayi, havacılık ve elektromanyetik koruma uygulamalarında malzeme tasarımında önemli bilgiler sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, the effects of precipitation hardening heat treatment on the mechanical and electromagnetic properties of Ti-6Al-4V matrix carbon nanotube (KNT) reinforced composite materials produced by powder metallurgy were investigated. Composites containing three different KNT ratios (1%, 3%, and 5%) were sintered at 1275 °C for varying durations. The precipitation hardening process consisted of solution treatment at 950 °C for 1 hour followed by water çözeltiye alma, and yaşlandırma at 480 °C for 5 hours. Microhardness measurements revealed that the heat treatment increased the hardness of all specimens. After çözeltiye alma, all samples exhibited significant hardness improvement; however, following yaşlandırma, a slight decrease was observed in low KNT content samples (1% and 3%), while the high KNT content sample (5%) continued to show hardness increase. Electromagnetic performance was evaluated through shielding effectiveness (SE) and reflection loss (RL) measurements in the 0–4.4 GHz frequency range. The results indicated a decrease in SE and RL values for all specimens after precipitation hardening. This decrease can be attributed to the reduction in sample thickness from 5 mm to 3.5 mm, changes in matrix/interface interactions, and microstructural alterations affecting KNT distribution during yaşlandırma. The findings demonstrate that while KNT reinforcement and precipitation hardening enhance mechanical properties of Ti-6Al-4V composites, the heat treatment may reduce their electromagnetic shielding and absorption performance. These results provide important insights for material design in defense, aerospace, and electromagnetic protection applications.
Benzer Tezler
- Seçici lazer ergitme metodu ile üretilmiş parçalarda termal kalinti gerilme karakterizasyonu ve malzeme metalurjik özellikleriyle ilişkilendirilmesi
Thermal residual stress characterization of parts produced by selective laser melting method and its relationship with material metallurgical properties
AKIN DAĞKOLU
- Toz metalurjisi yöntemiyle üretilen magnezyum alaşımlarının karakterizasyonu ve mikro-işlenebilirliği
Characterization and micro-machinability of magnesium alloys fabricated through powder metallurgy method
ALİ ERÇETİN
- Katmanlı imalat yöntemi ile üretilen Tı6AL4V esaslı desenli yapılarda toz metalurjisi ile seramik katkısının mekanik performansa etkisi
The effect of ceramic reinforcement processed by powder metallurgy on mechanical performance in Ti6AL4V based patterned structures produced by additive manufacturing method
HASAN YALÇIN
- Titanyum-Nikel alaşımlı malzeme üretimi ve aşınma davranışlarının incelenmesi
Production of Titanium-Nickel alloy metarial and investigation of their wear behavior
FATİH YASİN ŞAHİN
- Farklı katkı ilaveleri ile seramik ve metalik esaslı kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of ceramic and metallic based composites with different additives
SEMİH KÜÇÜKKÖR
