04. Enstitüler

Permanent URI for this communityhttps://hdl.handle.net/20.500.13091/7

Browse

Now showing 1 - 2 of 2

Mekanik Alaşımlanmış Tic ve Y2o3 Partikül Takviyeli Aa7075 Metal Matrisli Nanokompozitlerin Üretimi ve Karakterizasyonu
(Konya Teknik Üniversitesi, 2021) Salur, Emin; Acarer, Mustafa
Bu çalışmanın amacı mekanik alaşımlama yöntemi ile farklı takviye türünde (TiC ve Y2O3), farklı takviye oranlarında (ağ. %0,5, 1 ve 5) ve farklı öğütme sürelerinde (0,25, 1, 1,5, 2 ve 10 saat) AA7075 Al alaşım matrisli nano kompozit tozların üretilmesi ve bu üretilen tozların sıcak pres yardımıyla konsolidasyonunun sağlanarak hem tozların hem de üretilmiş malzemelerin detaylı karakterizasyonun gerçekleştirilmesidir. Kıyas yapabilmek adına ayrıca hazır olarak temin edilen başlangıç AA7075 matris tozu ve bu tozdan üretilen numuneye de aynı işlemler uygulanmıştır. Takviye türü, takviye oranı ve öğütme süresinin tozların morfolojisi ve kristalografik özellikleri üzerindeki etkisi taramalı elektron mikroskobu (SEM), geçirimli elektron mikroskobu (TEM), enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDS), parçacık boyutu analizi ve X-ışını kırınımı (XRD) analizleri ile karakterize edilmiştir. Farklı parametrelerin etkisi dikkate alındığında, tozların morfolojik ve kristalografik özellikleri üzerinde en etkili parametrenin öğütme süresi olduğu tespit edilmiştir. İki farklı takviye türünde öğütülen toz grubunda da başlangıçta küresel olan tozların şekli kısa öğütme sürelerinde korunmakta iken öğütme süresinin takviye türüne bağlı olarak belirli bir değere kadar artması (1 ve 1,5 sa.) ile pulsu yapıya dönüşmüştür. Artan öğütme süresi ile bu pulsu yapılar rastgele kırılarak daha küçük toz boyutuna sahip parçacıklar oluşmuştur. Genel olarak her iki toz grubu içinde ortalama partikül boyutlarının artan öğütme süresi ile azaldığı görülmüştür ve her iki toz grubunda da en küçük partikül boyutları 10 sa. öğütme sonrasında elde edilmiştir. Hazır olarak temin edilen başlangıç AA7075 tozunun ortalama partikül boyutu 46 µm iken, 10 sa. öğütülmüş tozların partikül boyutları ise toz grubuna göre 16-20 µm aralığında değişmektedir. Bu durumun ana nedeni, Al alaşımı gibi sünek bir matris malzemesi için 10 saat gibi yüksek öğütme süresi sonunda aşırı pekleşmeye bağlı olarak küçük ve düzensiz parçacık oluşumunun artmış olmasıdır. Ayrıca, kullanılan farklı takviye türündeki nano partiküllerin matris içerisinde tamamen homojen bir şekilde dağıtılması öğütmenin son aşaması olan 10 saatlik sürede elde edilmiştir. Takviye türü ve oranına göre bu süre 1,5 ve 2 sa. olarak da değişebilmektedir. Fakat özellikle öğütmenin erken safhalarında (0,25 ve 1 sa.) ise nano takviye partiküllerinin çoğunlukla matris yüzeyinde aglomere oldukları tespit edilmiştir. Tozların X-ışını kırınım desenleri incelendiğinde ise; katı çözelti, nano partiküllerin veya küçük alaşım elementlerinin matris içinde dağılması ve bilyeli öğütme sistemi içerisinde bulunan sert bilyelerin etkisi altında tetiklenen şiddetli plastik deformasyon nedeniyle kafes üzerindeki gerilme birikiminin artması sonucu pik yoğunluklarında bir azalma ve pik genişliklerinde ise bir artma olduğu görülmüştür. Genel olarak, tozların XRD eğrilerinden yararlanarak değerlendirilen kristalografik özellikler dikkate alındığında ise; her iki toz grubu için de öğütme süresinin ve takviye oranının artması ile kristalit boyutunun düştüğü, kafes gerinimi ile dislokasyon yoğunluğu değerlerinin arttığı fark edilmiştir. Bu gruplar arasında en düşük kristalit boyutu, en yüksek kafes gerinimi ve yine en yüksek dislokasyon yoğunluğu 10 sa. öğütülmüş tozlarda elde edilmiştir. Toz boyutlarında olduğu gibi kristalografik özellikler üzerinde de en etkili parametrenin öğütme süresi olduğu tespit edilmiştir. Karakterizasyonu tamamlanan tozların konsolidasyonu 30 dakika boyunca uygulanan 400 MPa basınç ve 430 oC sıcaklık değerlerinde sıcak presleme yöntemi ile sağlanmış ve metal matrisli kompozit (MMK) malzemeler başarılı bir şekilde üretilmiştir. Ayrıca, farklı üretim parametrelerinin (takviye türü, oranı ve öğütme süresi) MMK malzemelerinin mikro yapıları ve mekanik özellikleri üzerindeki etkisi, optik mikroskop, SEM, TEM, EDS, yoğunluk ve sertlik sonuçları ile değerlendirilmiştir. Sonuçlar, aşırı plastik deformasyon sonucu sertleşen nano parçacıkların artan öğütme süresiyle matris içerisinde homojen olarak dağılması sonucu meydana gelen dispersiyon sertleşmesi nedeniyle başlangıç AA7075 alaşım malzemesine kıyasla üç kat daha fazla sertlik değerlerine ulaşıldığını ortaya koymuştur. AA7075 başlangıç tozundan üretilen numunenin sertlik değeri 94 Brinell sertlik değerindeyken (BSD) ağ. %5 TiC takviyeli 10 saat öğütülmüş numunenin 280 BSD , ağ. %5 Y2O3 takviyeli 10 saat öğütülmüş numunenin ise 260 BSD dir. Fakat benzer bir durum bağıl yoğunluk sonuçlarında gözlemlenmemiştir. Her iki grupta bulunan MMK malzemeler için artan öğütme süresi sonucu yoğunluk değerlerinde önemli oranda bir azalmanın olduğu tespit edilmiştir. Aynı zamanda, artan takviye miktarı da malzeme yoğunluklarının azalmasına neden olmuştur. Yani, en iyi yoğunluk özelliklerinin ve tatmin edici bir yapısal bütünlüğün elde edilmesi, sadece matris içindeki nano partiküllerin homojen dağılımı ile değil, aynı zamanda optimal partikül boyutu aralığı ve partikül morfolojisinin elde edilmesiyle de ilişkilidir. Yoğunluk sonuçları incelendiğinde TiC takviyeli MMK malzemeler için en yüksek yoğunluk değerleri 1 sa. öğütme sonrası elde edilmişken, Y2O3 takviyeli MMK malzeme grubunda 1,5 sa. öğütme sonrasında elde edilmiştir. Ayrıca literatürde yapılan neredeyse tüm AA7075 matris esaslı kompozitlerin çalışmaları dikkate alındığında, üretilen bu MMK malzemelerin sertlik değerlerinin diğer üretim yöntemlerinden olan geleneksel soğuk-sıcak pres ve modern üretim teknikleriyle üretilen kompozit malzemelerden çok daha yüksek olduğu bulunmuştur. Sonuç olarak, bu tez çalışması boyunca izlenen iş akışının ve elde edilen bulguların nano partikül takviyeli Al esaslı kompozitlerin mekanik özellikleri üzerinde faydalı etkileri olduğu tespit edilmiştir.
Sinerjik Darbeli Akım Üreteçli Gazaltı Kaynak Makinalarında Farklı Kaynak Parametreleri ile Elde Edilen Kaynaklı Bağlantıların Mikroyapı ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi
(Konya Teknik Üniversitesi, 2019) Ceran, Yavuz Selim; Acarer, Mustafa
Günümüz sanayisinde sinerjik kontrollü gazaltı kaynak makinaları oldukça yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Bu makinalar; otomotiv, inşaat, beyaz eşya olmak üzere hemen hemen bütün sektörlerde yer almıştır. Üretimde verimlilik ve istenilen kalite standartlarının yakalanması için özellikle kaynaklı üretim sırasında hız, nüfuziyet ve kaynak dikişinin kalitesinin artması büyük önem arz etmektedir. Yüksek tel besleme hızı yakalayabilmek amacıyla yüksek amperlerde metal transferi gerçekleştirilmesi gerekir. Bu durum yüksek ısı girdisine neden olduğu için bazı malzemeler için belirli kalınlıkların altında kısıtlayıcı bir faktör oluşturur. Metal transfer yöntemlerini anlayabilmek ve hangi parametrelerde optimum mekanik özellikler yakalandığını tespit etmek sinerjik kontrollü gazaltı kaynak makinalarında önem ihtiva eder. Sinerjik kontrollü Gazaltı kaynak makinalarının parametrelerindeki değişiklikler ile elde edilen kaynak dikişlerinin geometrisi ve mekanik özelliklerinin mukayesesi bu çalışmanın konusunu oluşturmaktadır. Bu çalışmada, farklı ark boyları ve farklı voltajlarda elde edilen kaynaklı bağlantıların makro yapı ve mekanik özellikleri karakterize edilmiştir. Yapılan makro incelemelerde ark boyunun artması ile ergiyik bölgenin genişliğinin ve yüksekliğinin arttığını ve kaynak voltajının değiştirilmesiyle de yine ergiyik bölgenin genişliğinin arttığı ve yanma oluklarının oluştuğu gözlenmiştir. ITAB olarak adlandırılan ısı tesiri altında kalan bölgenin ark boyu ve kaynak voltajına göre değiştiği görülmüştür. Voltajın artması ile birlikte nüfuziyette artış aynı zamanda kaynak dikişi geometrisinin değiştiği göze çarpmıştır. Ark boyu arttıkça kaynak işlemi sırasında sıçramaların arttığı gözlemlenmiştir. Sertlik incelemelerinde kaynak dikişi çizgisine yakın bölgelerdeki sertlik değerlerinin esas metalin sertlik değerlerinden yüksek olduğu tespit edilmiştir. Çekme testi sonuçları mekanik özelliklerinin seçilen voltaj ve ark uzunluğu parametrelerine göre değişmediğini göstermiştir. Charpy V-çentik darbe deneylerinde oda sıcaklığında ortalama 26 Joule darbe enerjisi tespit edilen numuneler sünek kırılma göstermiştir.

Browse

Browsing 04. Enstitüler by Author "Acarer, Mustafa"