Innovative brazing of Ti-6Al-4V and inconel 718 using cobalt coated BNi-2 powders
Kobalt kaplanmış BNi-2 kullanarak Ti-6Al-4V ve inconel 718 için yenilikçi sert lehimleme
- Tez No: 988369
- Danışmanlar: PROF. DR. İSHAK KARAKAYA, PROF. DR. ZİYA ESEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Farklı fiziksel, kimyasal ve termal özelliklere sahip olan Ti6Al4V ve Inconel 718 alaşımlarının birleştirilmesi, özellikle havacılık ve yüksek sıcaklık uygulamaları gibi kritik alanlarda önemli mühendislik problemlerinden birini oluşturmaktadır. Bu tez çalışmasında, söz konusu malzemelerin hem kendi içlerinde hem de birbirleriyle güvenilir bir şekilde birleştirilmesine yönelik yenilikçi sert lehimleme yaklaşımları geliştirilmiş ve BNi-2 lehim alaşımı esas alınarak detaylı bir çalışma gerçekleştirilmiştir. BNi-2 tozları yüzeylerine uygulanan elektroless kobalt kaplama yöntemiyle modifiye edilerek, ara yüzey mukavemeti ve yüksek sıcaklıktaki performansı artırmayı hedefleyen yeni bir yaklaşım ortaya konmuştur. Deneysel çalışmalar kapsamında vakum altında gerçekleştirilen sert lehimleme deneyleri, ıslanma açısı ölçümleri, difüzyon analizleri ve mekanik dayanım testleri detaylı biçimde yürütülmüştür. Bu çalışmalar, taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışını difraksiyonu (XRD), mikrosertlik testleri ve kırılma yüzey analizleri gibi çok sayıda karakterizasyon tekniğiyle desteklenmiştir. Ayrıca, moleküler dinamik simülasyonlar aracılığıyla atomistik düzeyde arayüzey etkileşimleri değerlendirilmiştir. Elde edilen bulgular, kobalt kaplamanın BNi-2 alaşımının ıslanabilirlik kabiliyetini ve her iki temel metal üzerindeki difüzyon davranışını belirgin şekilde iyileştirdiğini göstermektedir. Sonuç olarak, bu çalışma, aynı ve farklı metallerin etkin bir şekilde birleştirilmesine yönelik yüksek sıcaklık uygulamalarına uygun, dayanıklı ve yenilikçi sert lehimleme çözümlerinin geliştirilmesine önemli katkılar sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
The structural integration of dissimilar alloys such as Ti6Al4V and Inconel 718 presents considerable difficulties in high-performance applications due to their different melting ranges, chemical compositions, and thermal expansion behaviors. Brazing stands out as a viable solution for joining these alloys both among themselves and with each other without compromising their individual properties. This study explores advanced brazing strategies by employing BNi-2 as the filler metal and enhancing its performance through compositional modification. In particular, cobalt was incorporated onto the surface of BNi-2 powders via an electroless deposition process in order to promote superior interfacial bonding and thermal stability during joining. A wide-ranging experimental procedure was carried out, including vacuum brazing trials, wetting experiments, molecular modelling and mechanical testing of joints. These were supported by multiscale characterization techniques such as scanning electron microscopy, X-ray diffraction, microhardness evaluation, and fractographic analysis, as well as atomistic simulations using molecular dynamics to understand interfacial phenomena at the nanoscale. The integration of electroless cobalt coating and computational modeling provided critical insights into the relationship between filler alloy chemistry and joint integrity. The results demonstrate that the coated BNi-2 alloy exhibits significantly improved wetting behavior and diffusion compatibility with both base metals, leading to stronger and more reliable joints under high-temperature service conditions. The findings of this research offer valuable contributions to the development of next-generation brazing solutions for similar and dissimilar metal systems used in aerospace and other demanding engineering environments.
Benzer Tezler
- Elmas katkılı kompozit frez üretimi ve mekanik özelliklerinin belirlenmesi
Fabrication and mechanical characterization of diamond-reinforced composite burs
EMİN ORHUN BAŞTEKELİ
Doktora
Türkçe
2025
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HACI ABDULLAH TAŞDEMİR
- Design and mechanical behavior of brazed plate heat exchangers
Sert lehimli plakalı ısı değiştirgeçlerinin tasarımı ve mekanik davranışı
YİĞİT GÜRLER
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATİCE SEÇİL ARTEM
- ABS fren dinamiği için çoklu model geçişli kontrolcü ve gözlemci tasarımı
Design of multi model switching controller and observer for ABS braking dynamics
MORTEZA DOUSTI
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. S. ÇAĞLAR BAŞLAMIŞLI
- Model predictive control and differential braking based steering redundancy for an autonomous vehicle
Otonom bir araç için model öngörülü kontrol ve diferansiyel frenleme tabanlı direksiyon yedekliliği
BAŞAR ZAMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Otomotiv Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGEN AKALIN
- Performance evaluation of a compression ignition engine running on diesel,naphtha
Dizel, nafta ile çalışan sıkıştırma ateşlemeli motorun performans değerlendirmesi
FALAH HASAN NAJM ALMASOODI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiAltınbaş ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YASER ALAIWI