Eklemeli imalat yöntemiyle üretilen bor karbürle (B4C) kaplanmış AISI 316L paslanmaz çeliğin aşınma ve korozyon performansının incelenmesi
Investigation of wear and corrosion performance of boron carbide (B4C) coated AISI 316L stainless steel produced by additive manufacturing
- Tez No: 933021
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA ÖZGÜR ÖTEYAKA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Eklemeli İmalat (SLM), AISI 316L, Korozyon, Aşınma, Bor Karbür, Additive Manufacturing (SLM), AISI 316L, Corrosion, Wear, Boron Carbide
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 74
Özet
Eklemeli imalat teknolojisi karmaşık parçalar üretilebildiğinden dolayı son yıllarda havacılık sektöründe giderek yaygınlaşmaktadır. AISI 316L havacılık sektöründe yakıt sistemleri, motor bileşenleri ve yapısal parçalarda kullanılmaktadır. Bu çalışmada, SLM yöntemi ile üretilen AISI 316L numunelerin korozyon ve aşınma özelliklerini iyileştirmek için termoiyonik vakum ark metodu ile B4C kaplanmıştır. Numunelerin mikroyapı ve faz analizleri, FESEM, AFM ve XRD teknikleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Korozyon performansı elektrokimyasal yöntemlerle, ağırlıkça %3,5 NaCl içeren sulu çözeltide incelenmiştir. Ayrıca, aşınma direnci kuru ortamda pin-on-disc yöntemi kullanılarak özgül aşınma oranı ve sürtünme katsayısı analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, B4C kaplamanın SLM yöntemiyle üretilen AISI 316L yüzeyine başarılı bir şekilde kapladığını ve bu durumun FESEM, AFM ve XRD analizleri ile doğrulandığını göstermektedir. Kaplamasız numunenin mikroyapısı incelendiğinde SLM yönteminden dolayı mikroyapıda dentritik yapı görülürken, kaplamalı numunede yüzey homojenliği ve düzenliliği önemli ölçüde arttığı görülmektedir. Eklemeli imalat ve geleneksel yöntemle üretilen kaplamalı AISI 316L numuneler serbest korozyon potansiyelleri kaplamasız numunelere göre daha anodik olduğu görülmüştür. Anodik polarizasyon eğrileri incelendiğinde hem kaplamalı hem de kaplamasız numunelerde pasifleşme bölgelerinin varlığı gözlemlenmiş, kaplamalı numunelerin korozyon hızının daha düşük olduğu belirlenmiştir. Geleneksel üretim ile üretilen kaplamalı ve kaplamasız AISI 316L malzemelerin sürtünme katsayısı eklemeli imalat ile üretilen AISI 316L kaplamalı ve kaplamasız malzemelere göre yüksek çıkmıştır. Eklemeli imalat ile üretilen AISI 316L numunenin ortalama sürtünme katsayısı 0.58, kaplama sonrası bu değer 0.46 ya kadar düşmüştür. Diğer taraftan, özgül aşınma oranı en yüksek AISI 316L-Eklemeli imalat-Kaplamasız numune (0.29 mm3/N/m) ve düşük özgül aşınma oranı AISI 316L- Geleneksel üretim-Kaplamalı numune (0.11 mm3/N/m) olarak bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
Additive manufacturing technology has become increasingly widespread in the aerospace industry in recent years as complex parts can be produced. AISI 316L is used in fuel systems, engine components and structural parts in the aviation industry. In this study, B4C was coated by thermoionic vacuum arc method to improve the corrosion and wear properties of AISI 316L samples produced by SLM method. Microstructure and phase analyses of the samples were carried out using FESEM, AFM and XRD techniques. Corrosion performance was investigated by electrochemical methods in aqueous solution containing 3.5% NaCl. In addition, specific wear rate and coefficient of friction were analysed by using pin-on-disc method in dry environment. The results obtained show that B4C coating is successfully coated on the surface of AISI 316L produced by SLM method and this is confirmed by FESEM, AFM and XRD analyses. When the microstructure of the uncoated sample is examined, it is seen that the dendritic structure is observed in the microstructure due to the SLM method, while the surface homogeneity and regularity are significantly increased in the coated sample. Free corrosion potentials of coated AISI 316L specimens produced by additive manufacturing and conventional method were found to be more anodic than uncoated specimens. When the anodic polarisation curves were examined, the presence of passivation zones was observed in both coated and uncoated samples, and it was determined that the corrosion rate of coated samples was lower. The coefficient of friction of coated and uncoated AISI 316L materials produced by conventional production was higher than the coated and uncoated AISI 316L materials produced by additive manufacturing. The average coefficient of friction of the AISI 316L sample produced by additive manufacturing was 0.58, while this value decreased to 0.46 after coating. On the other hand, the highest specific wear rate was found in AISI 316L- Additive manufacturing- Uncoated sample (0.29 mm3/N/m) and the lowest specific wear rate was found in AISI 316L- Conventional manufacturing- Coated sample (0.11 mm3/N/m).
Benzer Tezler
- Üç boyutlu yazıcılarda lazer ergitme yöntemiyle şekillendirilmiş Ti6Al4V ve CoCr alaşımlarının bor bileşikleri ile kaplanması ve karakterizasyonu
Coating with boron compounds of Ti6Al4V and CoCr alloys shaped by laser melting in 3d printers and characterization
İREM BALCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT BİLEN
- Eklemeli imalat yöntemiyle üretilen sandviç yapılarda mukavemet özelliklerinin araştırılması
Investigation of strength properties in sandwich structures produced by additive manufacturing method
KÜRŞAD ERTUĞRUL BAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiGazi Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLTEKİN UZUN
- Eklemeli imalat yöntemiyle üretilen 17-4 PH malzemesinde ısıl işlemin malzeme özelliklerine ve şekillendirmeye etkileri
The effects of heat treatment on material properties and forming in 17-4 material produced by additive manufacturing method
UĞUR SITKI TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiGazi Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM KARAAĞAÇ
- Eklemeli imalat yöntemiyle üretilen esnek elektropnömatik tutucunun analizi ve kontrolü
Analysis and control of soft electropneumatic gripper fabricated by additive manufacturing method
MUHAMMET ULUDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiMuş Alparslan ÜniversitesiNükleer Enerji ve Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN ÜLKİR
- Eklemeli imalat yöntemiyle üretilen poroz yapılı ve biyomimetik ağaç benzeri elemanların yapısal, termal ve akış özelliklerinin incelenmesi
Investigation of structural, thermal, and flow properties of porous and biomimetic tree-like structure produced by additive manufacturing
YEŞİM ZEYNEP MANDEV
Doktora
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiErzurum Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ FATİH YETİM