Eklemeli imalat yöntemiyle üretilen türbin kanatçığının termal bariyer kaplama yapılarak yüksek sıcaklıklardaki davranışın belirlenmesi
Determining the behavior of a turbine blade produced byadditive manufacturing method at high temperatures byapplying a thermal barrier coating
- Tez No: 972897
- Danışmanlar: PROF. DR. İBRAHİM CAN, DR. ÖĞR. ÜYESİ YELİZ ALNAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Savunma ve Savunma Teknolojileri, Defense and Defense Technologies
- Anahtar Kelimeler: Eklemeli imalat, Termal bariyer kaplama, Türbin kanatçığı, APS (Atmosferik Plazma Sprey), İmalat, Additive manufacturing, Thermal barrier coating, Turbine blade, APS (Atmospheric Plasma Spray)
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Savunma Teknolojileri ve Sistemleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde hava araçlarının önemi giderek artmakta olup, bu eğilimin gelecekte daha da güçleneceği öngörülmektedir. Bu bağlamda gaz türbinli motorlar ve özellikle türbin kanatçıkları üzerine yoğun çalışmalar yürütülmektedir. Türbin kanadı kaplamalarındaki mevcut durum ve karşılaşılan sorunlar çok yönlü olup; malzeme bilimi, termal bariyer kaplamaları (TBK) ve katmanlı imalat süreçlerinin kapsamlı bir şekilde incelenmesini gerektirmektedir. Gaz türbinli motorlarda termal bariyer kaplama çalışmalarının büyük bir kısmının amacı, malzeme dayanımını arttırarak motor performansını iyileştirmektir. Gaz türbinli motorların yanma odasında meydana gelen yüksek sıcaklıklardaki gazlarla çalışmak performansın artmasını sağlasa da sözü edilen motorlarda, malzeme ısıl dayanımı ve mukavemeti göz önüne alındığında iş gazlarının sıcaklıkları zorunlu olarak sınırlanmaktadır. Türbin kanatçıklarının tipik malzemesi olan süper alaşımların sıcaklık dayanımı yüksek olmasına rağmen çalışma sıcaklığı çok yüksek olduğunda kimyasal ve mekanik özelliklerinde değişimler yaşanmaktadır. Sıcak gazın olumsuz etkilerden korumak için kanat yüzeylerine termal kaplamalar ve film soğutma sistemleri uygulanmaktadır. TBK uygulaması gaz türbinlerinin güç ve verimlerinin arttırmakta ancak, kaplama yapılmasının zorlukları ile kullanım problemlerinin göz ardı edilmemesi gerekmektedir. Bu çalışmada eklemeli imalat ile üretilen ASTM F75 (Co, Cr, Mo) 10 mm çapında altlık malzemeye Atmosferik Plazma Sprey (APS) ile TBK yapılarak deney numuneleri hazırlanmıştır. Deney düzeneği kurularak türbin kanatçık test numunelerinin 1300 °C ve 1500 °C sıcaklık şartları altındaki termal özellikleri ile mekanik dayanımları test edilerek, elde edilen verilere göre mukayeseleri yapılmıştır. Sonuçlar hem deneysel hem de teorik olarak belirlenip bilimsel olarak değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
The importance of aircraft is increasing day by day, and this trend is expected to grow even stronger in the future. In this context, intensive research is being conducted on gas turbine engines and, in particular, turbine blades. The current situation and problems encountered in turbine blade coatings are multifaceted, requiring a comprehensive examination of materials science, thermal barrier coatings (TBC), and layered manufacturing processes. The primary objective of most thermal barrier coating studies in gas turbine engines is to improve engine performance by increasing material strength. Although operating with high-temperature gases in the combustion chamber of gas turbine engines improves performance, the temperatures of the working gases in these engines are necessarily limited, considering the thermal resistance and strength of the materials. Although superalloys, the typical material for turbine blades, have high temperature resistance, their chemical and mechanical properties change when the operating temperature is very high. Thermal coatings and film cooling systems are applied to blade surfaces to protect them from the adverse effects of hot gas. TBK application increases the power and efficiency of gas turbines; however, the difficulties of coating and usage problems should not be overlooked. In this study, test specimens were prepared by applying TBK to a 10 mm diameter ASTM F75 (Co, Cr, Mo) substrate material produced by additive manufacturing using Atmospheric Plasma Spray (APS). A test setup was established to test the thermal properties and mechanical strength of turbine blade test specimens under temperature conditions of 1300 °C and 1500 °C, and comparisons were made based on the data obtained. The results were determined both experimentally and theoretically and evaluated scientifically.
Benzer Tezler
- Lazer toz yataklı ergitme eklemeli imalat yöntemiyle üretilen AD730 alaşımı ile dövme UDI720LI alaşımının mikroyapı ve mekanik özelliklerinin karşılaştırılması
Comparison of microstructure and mechanical properties of AD730 alloy produced by laser powder bed fusion additive manufacturing method and forged UDI720LI alloy
RAMAZAN KIRGIL
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN
- Soğuk sprey eklemeli imalat yöntemiyle üretilen ınconel 718 süperalaşımının yüzey özelliklerine kutu alüminyumlama işleminin etkisi
Effect of pack aluminizing process on surface properties of inconel 718 superalloy produced by cold spray additive manufacturing
OSMAN KAHRAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN
- Yönlendirilmiş enerji biriktirme yöntemiyle 316l üretimi parametre optimizasyonu
Parameter optimization of 316l production with directed energy deposition method
ORKUN TEKELİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA DIŞPINAR
- Advancing creep performance and oxidation resistance of inconel 939 alloy fabricated by selective laser melting
Seçici lazer ergitme yöntemi ile üretilen ınconel 939 alaşımının sürünme performansı ve oksidasyon direncinin geliştirilmesi
FATİH GÜLER
Doktora
İngilizce
2025
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ
DR. HÜSEYİN AYDIN
- Eklemeli imalat yöntemiyle üretilen Ti6Al4V numunelerin kalıntı gerilme, içyapı ve mekanik özelliklerine üretim parametreleri ve ikincil işlemlerin etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of production parameters and post processes on residual stress, microstructure and mechanical properties of Ti6Al4V specimens produced by additive manufacturing
SİNAN ÖNDER
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURŞEN SAKLAKOĞLU