Ti6Al4V titanyum alaşımının termal oksidasyon ve lazer yüzey işleme yöntemleri ile yüzey özelliklerinin iyileştirilmesi
Improving the surface properties of Ti6Al4V titanium alloy by thermal oxidation and laser surface treatment method
- Tez No: 956035
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDULLAH SERT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 91
Özet
Bu çalışmada, Ti6Al4V alaşımına uygulanan üç farklı yüzey koşulunun (işlemsiz, lazer tekstürlü ve oksitlenmiş) tribolojik performansları karşılaştırılmıştır. Aşınma ve sürtünme deneyleri 2 N ve 5 N yük altında gerçekleştirilmiş, yüzey modifikasyonlarının malzemenin aşınma direnci ve sürtünme davranışına etkileri değerlendirilmiştir. Sonuçlar, her iki yük seviyesinde de en fazla aşınmanın işlemsiz yüzeylerde meydana geldiğini göstermiştir. 2 N yük altında en düşük aşınma oksitlenmiş yüzeylerde gözlemlenirken, 5 N yük altında lazer tekstürlü yüzeyler daha üstün bir performans sergilemiştir. Sürtünme katsayısı ölçümleri de bu eğilimleri desteklemiş; özellikle oksitlenmiş yüzeyler düşük yük altında en düşük katsayılara ulaşmıştır (0.211 – 0.176). Ancak yüksek yükte oksit tabakasının kırılabilirliği nedeniyle sürtünme katsayısı artmış, lazer tekstürlü yüzey bu koşullarda daha stabil ve avantajlı bir performans sunmuştur. Elde edilen bulgular, yüzey modifikasyonlarının yük koşullarına bağlı olarak değişen etkilerini ortaya koymakta ve uygun yüzey mühendisliği yaklaşımının seçiminin uygulama koşullarına göre belirlenmesi gerektiğini göstermektedir.Bu çalışmada, Ti6Al4V alaşımına uygulanan üç farklı yüzey koşulunun (işlemsiz, lazer tekstürlü ve oksitlenmiş) tribolojik performansları karşılaştırılmıştır. Aşınma ve sürtünme deneyleri 2 N ve 5 N yük altında gerçekleştirilmiş, yüzey modifikasyonlarının malzemenin aşınma direnci ve sürtünme davranışına etkileri değerlendirilmiştir. Sonuçlar, her iki yük seviyesinde de en fazla aşınmanın işlemsiz yüzeylerde meydana geldiğini göstermiştir. 2 N yük altında en düşük aşınma oksitlenmiş yüzeylerde gözlemlenirken, 5 N yük altında lazer tekstürlü yüzeyler daha üstün bir performans sergilemiştir. Sürtünme katsayısı ölçümleri de bu eğilimleri desteklemiş; özellikle oksitlenmiş yüzeyler düşük yük altında en düşük katsayılara ulaşmıştır (0.211 – 0.176). Ancak yüksek yükte oksit tabakasının kırılabilirliği nedeniyle sürtünme katsayısı artmış, lazer tekstürlü yüzey bu koşullarda daha stabil ve avantajlı bir performans sunmuştur. Elde edilen bulgular, yüzey modifikasyonlarının yük koşullarına bağlı olarak değişen etkilerini ortaya koymakta ve uygun yüzey mühendisliği yaklaşımının seçiminin uygulama koşullarına göre belirlenmesi gerektiğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, the tribological performances of Ti6Al4V alloy with three different surface conditions—untreated, laser-textured, and oxidized—were comparatively investigated. Wear and friction tests were conducted under two different loads, 2 N and 5 N, to evaluate the effects of surface modifications on wear resistance and friction behavior. The results indicated that the untreated surfaces exhibited the highest wear under both load conditions. Under a 2 N load, the oxidized surfaces showed the lowest wear, highlighting the protective effect of the oxide layer. However, under a 5 N load, the laser-textured surfaces demonstrated superior wear resistance compared to the oxidized ones. Friction coefficient measurements supported these findings; oxidized surfaces exhibited the lowest values under low load (0.211 at 2 N and 0.176 at 5 N). Nevertheless, at higher loads, the oxide layer tended to fracture, resulting in an increased friction coefficient, while the laser- textured surface maintained better stability and lower friction. These results emphasize that the effectiveness of surface modifications varies depending on the applied load, and the appropriate surface engineering technique should be selected based on the intended operating conditions.
Benzer Tezler
- Elektron demeti ergitme ve sıcak haddeleme ile üretilen Ti6Al4V alaşımlarının kutu aluminyumlama sonrası oksidasyon ve aşınma davranışlarının incelenmesi
Investigation of oxidation and wear behaviour of electron beam melted and conventionally fabricated ti6al4v alloys after pack aluminizing
ÜLKÜ ELMALI
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN
- Termal oksidasyon işleminin ticari saflıkta Ti ve Ti6Al4V alaşımında yüzey özelliklerine etkisinin incelenmesi
An investigation of thermal oxidation treatment effect on surface properties of commercially pure Ti and Ti6Al4V alloy
YALÇIN ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. OSMAN NURİ ÇELİK
- Effects of gas shielding flow rate on weld quality of tig welding in Ti6Al4V alloy
Ti6Al4V alaşımı tig kaynağında uygulanan koruyucu gaz parametresinin kaynak kalitesi üzerindeki etkisi
BANU BERİŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Oksit kaplı titanyum ve alaşımlarının yorulma davranışının incelenmesi
Investigation of fatigue behavior oxide coated titanium and its alloy
MEHMET CİNGİ
Doktora
Türkçe
2008
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Surface treatment of Ti-6Al-7Nb alloy by thermal oxidation
Ti-6Al-7Nb alaşımının termal oksidasyon yöntemiyle yüzey özelliklerinin geliştirilmesi
MEHTAP DENİZ ÜNLÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU