PVD yöntemiyle kaplanmış AL7075-T6 alaşımının termofiziksel özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the thermophysical properties of PVD-coated AL7075-T6 alloy
- Tez No: 991478
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NİHAT YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Al7075-T6 alüminyum alaşımı; yüksek özgül mukavemeti, iyi işlenebilirliği ve yorulma direnci sayesinde havacılık, otomotiv ve savunma sanayinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak alaşımın yüzey sertliği ve aşınma direnci nispeten düşük olduğundan, ağır hizmet koşullarında yüzey modifikasyonuna ihtiyaç duyulmaktadır. Literatürde, Al7075-T6 yüzeylerinin performansını iyileştirmek amacıyla pek çok kaplama ve yüzey iyileştirme yöntemi araştırılmış olup, Fiziksel Buhar Biriktirme (PVD) yönteminin düşük işlem sıcaklığı, yüksek kaplama kalitesi, iyi yapışma özellikleri ve kontrol edilebilir film kalınlığı sayesinde özellikle tercih edildiği görülmektedir. Kaplama yöntemlerinin yüzey özelliklerine etkisi yaygın şekilde incelenmiş olsa da, kaplanan malzemelerin termofiziksel özelliklerindeki değişimlerin, özellikle endüstriyel uygulamalardaki ısıl yükler altında davranışı belirlemesi açısından yeterince araştırılmadığı dikkat çekmektedir. Bu bağlamda, PVD yöntemiyle kaplanan Al7075-T6 alaşımlarının ısıl iletkenlik, özgül ısı, termal difüzivite gibi termofiziksel parametrelerinin bilinmesi; hem tasarım hem de performans öngörüleri açısından kritik önem taşımaktadır. Literatürde bu konuyla ilgili çalışma sayısının sınırlı olması, araştırmanın bilimsel değerini ve gerekliliğini ortaya koymaktadır. Bu çalışmada, Al7075-T6 malzemesi üzerine AlTiCr(Si)N, AlCr(Si)N ve AlCrN kaplamaları uygulanmış ve bu kaplamaların sertlik, ısıl yayınım katsayısı, özgül ısı, SEM ve XRD sonuçları değerlendirilmiştir. Bu tez çalışmasının amacı, Al7075-T6 alüminyum alaşımı üzerine PVD yöntemi ile uygulanan AlTiCr(Si)N, AlCr(Si)N ve AlCrN kaplamalarının termofiziksel özelliklerinin incelenmesidir. Bu kapsamda, kaplamalı numunelerin 200 °C'ye kadar sıcaklığa bağlı özgül ısı, ısı iletim katsayısı ve ısıl yayınım değerleri deneysel olarak belirlenmiştir. Ayrıca kaplamaların mikro yapısal ve faz özelliklerinin değerlendirilmesi amacıyla Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve X-Işını Kırınımı (XRD) analizleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen bulgular, kaplama türünün termofiziksel davranış üzerindeki etkilerini ortaya koyarak, Al7075-T6 alaşımının yüksek sıcaklık uygulamalarındaki potansiyel kullanım alanlarına katkı sağlamayı hedeflemektedir.
Özet (Çeviri)
Al7075-T6 aluminum alloy is widely used in the aerospace, automotive, and defense industries due to its high specific strength, good machinability, and excellent fatigue resistance. However, its relatively low surface hardness and wear resistance necessitate surface modification under severe service conditions. In the literature, numerous coating and surface enhancement techniques have been investigated to improve the surface performance of Al7075-T6, and among these, Physical Vapor Deposition (PVD) has been particularly preferred due to its low processing temperature, high coating quality, good adhesion properties, and controllable film thickness. Although the effects of coating methods on surface properties have been extensively studied, it is noteworthy that changes in the thermophysical properties of coated materials—especially their behavior under thermal loads encountered in industrial applications—have not been sufficiently investigated. In this context, understanding the thermophysical parameters of PVD-coated Al7075-T6 alloys, such as thermal conductivity, specific heat capacity, and thermal diffusivity, is of critical importance for both design considerations and performance prediction. The limited number of studies addressing this issue in the literature highlights the scientific value and necessity of the present research. In this study, AlTiCr(Si)N, AlCr(Si)N, and AlCrN coatings were applied to Al7075-T6 substrates, and the resulting coatings were evaluated in terms of hardness, thermal diffusivity, specific heat capacity, as well as their microstructural and phase characteristics using Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-ray Diffraction (XRD) analyses. The aim of this thesis is to investigate the thermophysical properties of AlTiCr(Si)N, AlCr(Si)N, and AlCrN coatings deposited on Al7075-T6 aluminum alloy using the PVD method. Within this scope, the temperature-dependent specific heat capacity, thermal conductivity, and thermal diffusivity of the coated samples were experimentally determined up to 200 °C. Additionally, SEM and XRD analyses were performed to evaluate the microstructural and phase characteristics of the coatings. The findings obtained in this study aim to reveal the influence of coating type on thermophysical behavior and to contribute to the potential application of Al7075-T6 alloy in high-temperature service conditions.
Benzer Tezler
- Yüzeyi pvd yöntemiyle kaplanmış metallerde tribolojik özelliklerin belirlenmesi
Determination of tribologic characteristics of pvd coated metals
HASAN EMRAH ŞAFAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Makine MühendisliğiEge ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM ETEM SAKLAKOĞLU
- Ark PVD yöntemiyle tin kaplanmış kesici takımların karakterizasyonu ve performanslarının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
M.CENK TÜRKÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. E. SABRİ KAYALI
- PVD ve CVD yöntemiyle kaplanmış nekroz azaltıcı dental matkapların geliştirilmesi
Development of dental drills coated by PVD and CVD methods for minimizing thermal necrosis
SEDA ATAŞ BAKDEMİR
Doktora
Türkçe
2026
Metalurji MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR SALMAN
DR. MUSTAFA CENK TÜRKÜZ
- Borlanmış ve PVD yöntemiyle TiN kaplanmış KGDD kam milleri ile kaplamasız ve sertleştirilmiş çelik dövme kam millerinin çalışma performanslarının incelenmesi
Investigation of wear behaviour of cam shafts manufactured from Ck 45 steel and hardned, borred, TiN and PVD coated cam shafts from GGG-50 speherical graphite cat iron
HALİT TOPRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HASAN SERT
- PVD yöntemi ile TiN kaplanmış AISI 304 çeliğinin aşınma deneyleri ve yüzey özelliklerinin incelenmesi
Wearing test of TiN plated AISI 304 steel and investigating the services characteristics
MURAT DAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HASAN SERT