Investigation of microstructure and wear behavior of oxidized TI6ALV4 material
Okside edilmiş TI6ALV4 malzemesinin mikroyapı ve aşınma davranışının araştırılması
- Tez No: 991385
- Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL ESEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, Titanyum Grade 5 alaşımının oksidasyon işlemi sonrasında mikroyapısal karakterizasyonu, mekanik (çekme ve basma) ve tribolojik (aşınma) özellikleri incelenmiştir. Mikro yapılarda gri kontrast renkli α taneciklerinin eş eksenli olduğu gözlenirken; Tane sınırlarında siyah kontrast renkli β tanelerinin olduğu görülmektedir. Ancak oksitlenmiş Titanium Grade 5'te α yapısının büyüdüğünü ve yapının sayısının ve yoğunluğunun arttığını gözlemlemek mümkündür. Büyüyen α parçacıklarının içinde ve β parçacıklarının üzerinde küçük boyutlu yapılar görülebilmektedir. Bu yapıların Al-Ti/Al-V ikincil fazlar olduğu tahmin edilmektedir. Oksitlenmiş alaşım 352,95 HB sertliğiyle en yüksek sertliğe sahipken; 334,23 HB sertliği ile Oksitlenmemiş alaşım en düşük sertliğe sahiptir. Çekme özelliklerine göre Oksitlenmiş alaşımlar, Oksitlenmemiş alaşımlara göre daha iyi sonuç vermiştir. Oksitlenmiş alaşımdaki pik gerilim 1028,40 MPa iken; Oksitlenmemiş alaşımda bu değer 1027,20 MPa'dır. Her iki malzemenin pik gerilmelerinin birbirine yakın olduğu ve Oksitlenmiş alaşımın sonucunun biraz daha iyi olduğu görülmektedir. Malzemelerdeki deformasyon davranışını karakterize eden kopma gerilmelerine baktığımızda oksitlenmiş alaşımda 0,209; Oksitlenmemiş alaşımda ise 0,156'dır. Her iki alaşımın ofset verimindeki strese baktığımızda: oksitlenmiş alaşımda 694,56 MPa; Oksitlenmemiş alaşımda ise 674.092 MPa olarak bulunmuştur. Basınç testi özelliklerine göre oksitlenmiş alaşımda maksimum basınç dayanımı 2164,32 MPa'dır; Oksitlenmemiş alaşımda ise 1531,52 MPa'dır. Oksitlenmiş Titanyum Grade 5'te maksimum akma dayanımı 972,50 MPa iken; Oksitlenmemiş Titanyum Grade 5'te 934,16 MPa olarak bulunmuştur. Basınç deformasyonu oksitlenmiş alaşım %100,01 olduğunda; Oksitlenmemiş alaşımda bu oran %68,50'dir. Tribolojik özelliklerine göre oksitlenmiş alaşım 10 metreden sonra en az ağırlık kaybını sağlamış ve en iyi aşınma direncine sahip olmuştur. Bu malzemenin 10 metre sonundaki ağırlık kaybı ve aşınma oranı sırasıyla; 0,1269 g ve 0,01269 g/Nm. En yüksek ağırlık kaybı ve en kötü aşınma direnci oksitlenmemiş alaşımda gözlemlenmiştir. 10 metre sonundaki ağırlık kaybı ve aşınma oranları sırasıyla; 0,1395 g ve 0,01395 g/Nm. Oksidasyon işleminin Titanyum Sınıf 5 alaşımının tribolojik özelliklerini iyileştirdiği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
The present investigation focused on the microstructural characterisation, mechanical (compressive and tensile), and wear characteristics of Titanium-Grade-5 alloys subsequent to oxidation. Grain boundaries exhibit black contrast colored β grains, in contrast to the grayish contrast colored α grains that are concentric in the micro-structures. On the other hand, it is possible to see that the α structure grows in oxidized Titanium Grade 5, as well as a growth in the number and density of the structure. Both on the β and within the expanding α particles, tiny structures are visible. We anticipate that these structures are secondary phases of Al-Ti/Al-V. The non-oxidized alloy had the smallest hardness, measuring 334.23 HB, whereas the oxidized alloy had the maximum hardness, measuring 352.95 HB. Oxidized alloys performed better than non-oxidized alloys in terms of their tensile characteristics. The non-oxidized alloy had a ultimate stress of 1027.20 MPa, while the oxidized alloy had a ultimate stress of 1028.40 MPa. The results show that the oxided alloy performs somewhat better and that the top tensions of the two samples are quite near to one another. The breaking stresses, which we use to describe the way deformation happens in the materials, are 0.156 with the non-oxidized alloy and 0.209 in the oxidized alloy. The stresses on offset yield for the two alloys is as follows: the oxidized alloy's value is 694.56 MPa, while the non-oxidized alloy's value is 674.092 MPa. The highest compressive strength in the oxidized alloy is 2164.32 MPa, but for the non-oxidized alloy it is 1531.52 MPa, based on their compressive test characteristics. While oxidized Titanium-Grade-5 had a maximum yield strength of 972.50MPa, non-oxidized Titanium-Grade-5 has a maximum yield strength of 934.16 MPa. In the non-oxidized alloy, it is 68.50% when compressive deformation occurs, but in the oxidized alloy, it is 100.01%. The oxidized alloy exhibited the highest wear resistance and the least amount of weight loss after ten meters, based on its tribological characteristics. After ten meters, the amount of weight decrease and wear rate of this material are, respectively, 0.1269 g and 0.01269 g/Nm. The non-oxidized alloy has presented the highest weight decrease and the lowest resistance to wear. At the conclusion of ten meters, the loss of weight and wear rate are 0.1395 g and 0.01395 g/Nm, respectively. Research has shown that the oxidation process enhances the tribological characteristics of Ti Grade 5 alloy.
Benzer Tezler
- 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
- AlN ve Al2O3 katkılı Ti6Al4V alaşımının spark plazma sinterleme yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of AlN and Al2O3 reinforced Ti6Al4V alloy via spark plasma sintering method
İLAYDA ÖZBAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN
- Al/SiC kompozitlerin infiltrasyon yöntemi ile üretimi ve özelliklerinin araştırılması
Investigation of production and wear behavior of Al/SiC composites by vacuum infiltration technique
MEHMET ACILAR
Doktora
Türkçe
2002
Metalurji MühendisliğiGazi ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FERHAT GÜL
PROF. DR. YUSUF ŞAHİN
- An investigation on enhancement in wear resistance of hardfacings
Sert dolgu kaplamaların aşınma direncini artırmaya yönelik bir araştırma
SHAIKH ASAD ALI DILAWARY
Doktora
İngilizce
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Plazma spreylenmiş Cr3C2-NiCr ve Al203-TiO2 kaplamaların abraviz aşınma davranışlarının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
UĞUR PAMUK