Alüminyum bronzunun yorulma davranışının incelenmesi
Investigation of fatigue behavior of aluminum bronze
- Tez No: 975081
- Danışmanlar: PROF. HAYRETTİN AHLATCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Alüminyum bronz alaşımları, yüksek mukavemet, iyi aşınma direnci ve mükemmel korozyon dayanımı gibi özellikleri sayesinde denizcilik, savunma sanayi, valf ve pompa parçaları gibi zorlu çalışma koşullarına sahip uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu alaşımların servis ömrünü ve yapısal güvenilirliğini artırmak amacıyla, mekanik özelliklerinin iyileştirilmesine yönelik alaşım elementi katkıları yaygın bir araştırma konusudur. Son yıllarda, titanyum (Ti) elementi, hem tane inceltici etkisi hem de çözeltide ve çökelti halinde oluşturduğu fazlarla mikroyapıyı kontrol etme potansiyeli nedeniyle dikkat çekmektedir. Ancak, Ti katkısının miktarı ve dağılımı, oluşan mikroyapı karakteristiklerini ve dolayısıyla yorulma davranışını doğrudan etkilemektedir. Bu çalışmada, %0.2, %0.3 ve %0.4 oranlarında titanyum (Ti) ilavesi yapılan alüminyum bronz alaşımlarının yorulma davranışları sistematik olarak incelenmiştir. Amaç, düşük seviyelerdeki Ti katkısının mikroyapı gelişimi ve yorulma dayanımı üzerindeki etkilerini değerlendirmektir. Mikro yapı karakterizasyonu optik mikroskopi ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile gerçekleştirilmiş; yorulma testleri ise döner eğilme tipi yorulma test cihazında uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, %0.2 Ti ilavesi, en yüksek yorulma dayanımını sağlamış ve bu artış, tane incelmesiyle birlikte homojen mikro yapı oluşumuna bağlanmıştır. %0.3 Ti katkısında yorulma performansı görece sabit kalmış; ancak %0.4 Ti oranında, sert ve kırılgan intermetalik fazların (örneğin TiAl₃) oluşumu nedeniyle yorulma dayanımında ciddi bir azalma gözlenmiştir. Bu fazların çatlak başlatma merkezleri olarak görev yaptığı ve ayrıca Ti'nin oksitlenme eğilimiyle mikrogözenek oluşumunu artırarak yorulma ömrünü kısalttığı belirlenmiştir. Sonuçlar, düşük düzeydeki Ti katkısının (özellikle %0.2) alüminyum bronzlarda yorulma dayanımını iyileştirdiğini; ancak katkı oranı arttıkça bu etkinin tersine döndüğünü göstermektedir. Bu durum, Ti ilavesinin kontrollü oranlarda yapılmasının kritik olduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Aluminum bronze alloys are widely used in applications with harsh operating conditions such as marine, defense, valve and pump parts due to their high strength, good wear resistance and excellent corrosion resistance. In order to increase the service life and structural reliability of these alloys, alloying element additives to improve their mechanical properties are a common research topic. In recent years, the element titanium (Ti) has attracted attention both for its grain refining effect and its potential to control the microstructure through phases formed in solution and precipitation. However, the amount and distribution of Ti doping directly affect the microstructure characteristics and thus the fatigue behavior. In this study, the fatigue behavior of aluminum bronze alloys doped with titanium (Ti) at 0.2%, 0.3% and 0.4% was systematically investigated. The aim was to evaluate the effects of low levels of Ti doping on microstructure development and fatigue strength. Microstructure characterization was carried out by optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM), while fatigue tests were performed on a rotary flexural fatigue testing machine. According to the results obtained, 0.2% Ti addition provided the highest fatigue strength and this increase was attributed to the homogeneous microstructure formation with grain refinement. At 0.3% Ti doping, the fatigue performance remained relatively constant; however, at 0.4% Ti, a significant reduction in fatigue strength was observed due to the formation of hard and brittle intermetallic phases (e.g. TiAl₃). These phases were found to act as crack initiation centers and also shorten the fatigue life by increasing micropore formation due to the oxidation tendency of Ti. The results show that low levels of Ti doping (especially 0.2%) improve the fatigue strength of aluminum bronzes; however, this effect reverses as the doping rate increases. This reveals that it is critical to add Ti at controlled rates.
Benzer Tezler
- Nikel alüminyum bronz alaşımı ile pervane bağlantı göbeğinin (Hub) kum kalıba döküm yöntemiyle üretilmesi ve temperleme sıcaklığının özelliklerine etkisi
Production of propeller hub with nickel aluminium bronze alloy by sand mould casting method and effect of tempering temperature on its properties
YAĞMUR LALECİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiKırıkkale ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP ÇALIN
- Kaymalı yatakların tribolojik performanslarının bilyalı dövme işlemi ve nano partikül takviyeli kolloidal süspansiyon kullanımı ile geliştirilmesi
Improvement of tribological performance of sliding bearings by using shot peening process and nano particle reinforced colloidal suspension
ŞEYMA KORKMAZ
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHAMMET HÜSEYİN ÇETİN
DOÇ. DR. HAMZA ŞİMŞİR
- Titanyum ilavesinin nikel alüminyum bronzunun yapı ve özelliklerine etkisi
Effect of titanium addition on structure and properties of nickel aluminum bronze
TURHAN ÜRÜN KOÇAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEVAT FAHİR ARISOY
- Alüminyum bronz alaşımlarının aşınma özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the wear properties of aluminum bronze alloys
SEFA BACAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ÖZSERT
- Investigation of the wear behavior of titanium reinforced aluminum bronze CUAL10NI5FE4
Tıtanyum takviyeli alüminyum bronz CUAL10NI5FE4'ün aşınma davranışının incelenmesi
EMAD OMAR ELWAHAB
Doktora
İngilizce
2026
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL ESEN