Effect of al2o3 addition to 316l stainless steel on microstructural and mechanical properties
316l paslanmaz çeliğe ai203 ilaveli katmanlı imalatın mekanik ve mikro yapı özelliklerine etkisi
- Tez No: 973644
- Danışmanlar: Assoc. Prof. Dr. HARUN ÇUĞ, Prof. Dr. MEHMET AKİF ERDEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Mevcut çalışma, 316L ve Al2O3 ile fonksiyonel derecelendirmeye sahip ileri kompozit malzemeler geliştirmek için yürütülmüştür. Bunlar özellikle ileri biyomedikal uygulamalar için tasarlanmıştır. Mekanik özelliklerini değerlendirmek için çekme testi yapılmış ve mikro yapısal özelliklerini analiz etmek için optik mikroskop, SEM ve EDX analizleri yapılmıştır. Araştırma çalışması için düzgün bir karışım alınmış ve ağırlıkça %40'a kadar Al2O3 içeriyormektedir. Al2O3 parçacıkları 316L matriste düzgün olarak dağılmıştır. Daha sonraki bir aşamada, numuneler fonksiyonel olarak derecelendirilmiş 6, 7, 8 ve 9 malzeme türlerinde 2, 3, 4 ve 5 katmanla üretilmiştir. Ortalama katman kalınlığı 900 µm dur. Sonuçlar, 316L ve Al2O3'ü katmanlar halinde kullanarak yeni kompozit malzemelerin fonksiyonel olarak üretilmesinin mümkün olduğunu göstermiştir. Mekanik deneyler gerçekleştirildikten sonra, katmanlı kompozit yapıların çekme dayanımlarının farklı katman tipleri için 91-191 MPa aralığında kaldığını açıkça gösteren sonuçlar elde edilmşiştir. Ayrıca, uzama %3,16-12,46 arasında kalmıştır. Bu sonuçlar elde edildikten sonra, elde edilen malzemenin biyomedikal uygulamalar için uygun, alternatif bir protez malzemesi olarak uygun olduğu bulunmuştur. Fonksiyonel olarak derecelendirilmiş (316 + (316L-10 Al2O3) + (316L-20 Al2O3) + (316L-30 Al2O3)), %7,3'lük (Kompozisyon 7'nin) uzamasına, 111 MPa akma dayanımına ve 123 megapaskal (MPa) çekme dayanımına sahiptir; bunlar, literatürde belirtilen insan kemiğinin mekanik dayanımına ve diğer özelliklerine çok yakındır.
Özet (Çeviri)
The current study has been conducted to develop advanced composite materials with 316L and Al2O3, functional grading. They have been specifically designed for advanced biomedical applications. Tensile testing was conducted to assess their mechanical properties, and optical microscope, SEM, and EDX analyses were performed to analyze their microstructural properties. A uniform mixture was taken for the research work, and it had up to 40% Al2O3 by weight. It was uniformly distributed in a 316L matrix that showed disintegration. During a later stage, the samples were produced with 2, 3, 4, and 5 layers in a functionally-graded 6, 7, 8, and 9 material types. The average layer thickness was 900 µm. The results showed that it is possible to functionally produce new composite materials using 316L and Al2O3 in layers. After conducting the mechanical experiments, the results were obtained, which clearly showed that the layered composite structures' tensile strengths remained within 91–191 MPa for different layer types. Moreover, elongation remained 3.16-12.46%. After obtaining such results, it was found that the obtained material is suitable as an alternative prosthetic material, which is appropriate for biomedical applications. The functionally graded (316 + (316L-10 Al2O3) + (316L-20 Al2O3) + (316L-30 Al2O3)) has elongation (of the Composition 7) of 7.3%, yield strength of 111MPa, and a tensile strength of 123 megapascals (MPa), which are very close to the mechanical strength and other properties of a human bone, mentioned in the literature.
Benzer Tezler
- Paslanmaz çeliklere uygulanan düşük sıcaklık nitrürleme işleminin mekanik ve korozyon özelliklerine etkisi
The effect of low temperature nitriding on mechanical and corrosion properties of stainless steels
ÖZGÜR ÇELİK
Doktora
Türkçe
2010
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI
- Effect of A12O3 and hydroxyapatite addition on mechanical properties of 316L stainless steel produced by powder metallurgy
Toz metalürjisi ile üretilen 316L paslanmaz çeliğe Al2O3 ve hidroksiapatit ilavesinin mekanik özelliklere etkisi
ABKAR AHMED ALI DHAIBAIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
BiyomühendislikKarabük ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assoc. Prof. Dr. MEHMET AKİF ERDEN
Assoc. Prof. Dr. AHMET SERDAR GÜLDİBİ
- Farklı yüzey işlemlerinin metalik implant malzemeler üzerine etkileri
The effects of different surface treatments on metallic implant materials I
FATİH YILDIZ
Doktora
Türkçe
2009
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AKGÜN ALSARAN
- Geniş metal destekler üzerinde zeolit kaplamalarının hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation of zeolite coatings on large supports and their characterization
TAYLAN MARAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE ERDEM
- Al2O3 katkısının çinko oksit'in elektriksel iletkenliğine ve mikroyapısına etkisi
Effect of Al2O3 addition on the electrical conductivity and microstructure of zno
MEHMET ÇAĞAN SARI
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Metalurji Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. BERAT YÜKSEL