Browsing by Author "Acarer, Mustafa"

Now showing 1 - 7 of 7

Citation - WoS: 5
Effect of Co Addition on Microstructure and Mechanical Properties of New Generation 3cr-3w and 5cr-3w Steels
(Elsevier - Division Reed Elsevier India Pvt Ltd, 2021) Arıcı, Gökhan; Acarer, Mustafa; Uyaner, Mesut
In this study, the effect of Cr and Co on microstructure and mechanical properties of low Cr-W steels was investigated. For this goal, 3% Cr-3%W and 5% Cr-3%W steels, this may be an alternative to new generation low Cr steels, containing 0%, 0.5%, 1.5%, 3%, 4.5% Co, produced by casting and hot rolling. The samples were annealed at 1100 degrees C for 1 h, followed by quenching in air and tempering for 2 h at 710 degrees C. Ferrite, bainite, and martensite phases were determined in various volume fractions according to the chemical composition. Carbides precipitated within the grain and grain boundaries during tempering. Co bearing caused an increase of A1, A3, and Curie temperatures. Co slightly increased hardness and strength in both 3 Cr and 5 Cr alloys. However, the hardness and strength of 5 Cr alloys with all Co ratios were almost same that of 3 Cr alloys. The Charpy-V impact energies of 5 Cr steel are lower than 3 Cr steel with the same Co amount. The addition of Co up to 1.5% in steels with 3 Cr did not make any major changes in the notch toughness. However, the addition of 3% Co to the alloy significantly reduced impact energy. In 5 Cr steel, notch toughness generally decreased with the increase of Co amount. (C) 2021 Karabuk University. Publishing services by Elsevier B.V. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).
Citation - WoS: 84
Citation - Scopus: 92
Improving Mechanical Properties of Nano-Sized Tic Particle Reinforced Aa7075 Al Alloy Composites Produced by Ball Milling and Hot Pressing
(ELSEVIER, 2021) Salur, Emin; Acarer, Mustafa; Şavklıyıldız, İlyas
Considering commonly employed carbide particles, titanium carbide (TiC) is regarded as an excellent reinforcement material due to its superior physical and mechanical characteristics and particularly appropriate interfacial bonding (wetting) ability with aluminum. In this study, 5 wt.% nanoparticle titanium carbide (TiCNP) reinforced AA7075 alloy composites were produced by ball milling and hot pressing. The effects of milling time (15 min, 1 h, 1.5 h, 2 h, 10 h) on the morphologic and crystallographic properties of powders were characterized by scanning electron microscopy, particle size analysis, X-ray diffraction, and high-resolution transmission electron microscopy. It was observed that particle size and morphology varied with milling time. The results indicated that the TiCNP were gradually dispersed into the matrix as ball-milling time increased and achieved a uniform dispersion after 2 h of milling. Consolidation of the milled powders was performed via hot pressing under 400 MPa and 430 degrees C for 30 min. The effect of milling time on the microstructural and mechanical properties of the bulk TiCNP/AA7075 composites was evaluated in terms of grain formation behavior, hardness, tensile strength, and relative density results. The results revealed that three times enhanced hardness value (277.55 HB) was achieved in a 10 h milled and hot-pressed sample than initial AA7075 alloy (94.43 HB) because of the hardened nanoparticles' homogeneous distribution within the matrix along with the increment in milling time. Tensile tests showed that the 1 h milled TiCNP/AA7075 composite's ultimate tensile strength (284.46 MPa) was increased by 40 % compared with the initial AA7075 alloy (210.24 MPa). Considering test results, it was determined that the hardness values increased as a function of the milling time, but the optimum milling time, which means achieving the highest tensile strength value, was determined as 1 h. This continuous increase in hardness is attributed to the homogeneous distribution of nanoparticles within the matrix, and increased hardness of particles originated from the severe plastic deformation due to advancing milling time. However, the incoherent variation of tensile strength values with milling time suggests that the increased hardness of particles and the changes in particle morphology after 1 h of milling deteriorates the sinterability and packing properties of the powders.
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.
Ultrahigh Antibacterial Response and Biochemical Activity in Mg-Sn-HA Material Systems
(Elsevier Sci Ltd, 2025) Subutay, Halit; Gunes, Eda; Erci, Fatih; Acarer, Mustafa; Salur, Emin; Arici, Gokhan; Savkliyildiz, Ilyas
The effects of metallic tin(Sn) and hydroxyapatite(HA) ceramic particles on metallic magnesium's mechanical properties and antibacterial (S.aureus) response along with bioactivity (toxicity) against D.melanogaster larvae, including the impact on survival, development, sex, longevity, were studied. Three different variations of self-assembled Mg-based materials were synthesized by mechanical alloying and densification of the samples was accomplished by hot press sintering. SEM analysis reveals that the smallest particle morphology was obtained in the Mg-3Sn alloy wherein excessive plastic deformation resulted in a monodisperse particle distribution, enabling uniform distribution of reinforcing elements. The most significant gain in mechanical properties was observed in the Mg-Sn system in which the formation of the Mg2Sn intermetallic results Brinell hardness of 184, corresponding similar to 500 % increase relative to pure Mg. The intermetallic Mg2Sn phase and its high-volume fraction in the Mg matrix leads hardening by the Orowan mechanism. In all treatment groups, the overall survival rate is >= 80 %, which shows that the produced alloys and composites are not neither toxic nor lethal to the model organisms. According to the survival rate and development time data, it was determined that the sex of the organisms shifted in favor of the first group (males) and the second group (females), while the oxidative stress (OSI) increased in organisms in contact with the first group (males). The Mg-HA and Mg-Sn-HA systems exhibit superb antibacterial properties, showing complete inhibition of S.aureus after 24-h incubation period. Overall, such alloys could have a significant impact on a range of clinical and biomedical applications because of their outstanding antibacterial properties as demonstrated in this study.
Citation - WoS: 16
Citation - Scopus: 16
Ultrahigh Hardness in Y2o3 Dispersed Ferrous Multicomponent Nanocomposites
(ELSEVIER, 2021) Salur, Emin; Nazik, Cihad; Acarer, Mustafa; Şavklıyıldız, İlyas; Akdoğan, E. Koray
Oxide dispersion strengthened Fe-based steels are one of the candidate materials for applications in future nu-clear reactors, an operation that needs superior mechanical properties and long-term microstructural stability at elevated temperatures. The effects of milling time on the hardness of nano-Y2O3 dispersed [Fe:(Cr-Mo-W-Ni-Nb-V)] nanocomposites were studied. The nanostructure, microstructure and crystallographic structure of the nanocomposites were evaluated using scanning electron microscopy (SEM), particle size analysis, X-ray diffraction (XRD), and high-resolution transmission electron microscopy (HR-TEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS). The nanocomposites' hardness was assessed by Vickers microhardness (HV). Milling up to 6 h yielded 200 textured plate-like particles of 200 nm thickness and 117 mu m mean particle size due to particle-particle welding. Milling for 24 h resulted in a bimodal particle size distribution of 6 mu m mean particle size due to strain hardening induced particle fracture. X-ray crystallite size of 24 h milled powder was 30 nm, corresponding to a dislocation density of 1.30 x 10(15) /m(2). Peak shift of (110) reflection with increasing milling time indicated that alpha-Fe matrix was under a compressive state of stress. Compositional fluctuations of alloying elements in the alpha-Fe matrix was detected even in 24 h milled powder by x-ray diffraction. Per TEM, uniformly dispersed similar to 20 nm Y2O3 particles of similar to 10 nm mean separation form an incoherent interface with the alpha-Fe matrix. The Vickers hardness of the nanocomposite increased from 185 to 537-a similar to 300% after 24 h of milling. Such colossal increase in hardness was attributed to concurrent size effects associated with fracture, surface effects, solid solution strengthening in multicomponent alloys, and the Orowan mechanism.
Citation - WoS: 4
Citation - Scopus: 4
Using Quadratic Multiple Linear Regression Models To Investigate the Effect of Inoculant Type and T6 Heat Treatment on Microstructural, Mechanical and Corrosion Properties of Al-Cu Alloy Produced by Casting
(Elsevier, 2023) Çetintürk, Selman; Tarakcıoğlu, Necmettin; Acarer, Mustafa; Cunkas, Mehmet; Salur, Emin
In this study, the effect of different inoculant types such as AlSr10, Al3Ti1B and Al5Ti1B and T6 heat treatment on the microstructure, mechanical properties, and corrosion behavior of Al-5 %Cu alloy were thoroughly investigated. Al-5 % Cu without inoculant, Al-5 %Cu-AlSr10, Al-5 %Cu- Al3Ti1B and Al-5 %Cu- Al5Ti1B alloys were produced by casting, and they were subjected to T6 heat treatment. Microstructures of the alloys were characterized by optical microscopy, SEM with EDX module and XRD. To determine the mechanical properties of the alloys, hardness, tensile and Charpy-V impact tests were applied. Pin on disc and immerse corrosion tests were also carried out to observe grain size effect resulted from different inoculant types on wear and corrosion properties. Sr added Al alloy shows finer grain size than the Al-5 % Cu without inoculant. However, AlSr10 inoculant does not exhibit such good results as compared to Al3Ti1B and Al5Ti1B in terms of grain refinement. When the Al3Ti1B and Al5Ti1B inoculants were compared, 5Ti added one showed finest grains in the structure. In this regard, hardness, tensile strength, and wear resistance were increased systematically with decreasing grain size. Ductility in tensile test and toughness in Charpy-V impact tests of AlSr10 and Al3Ti1B added Al-5 %Cu alloys shows lower value than Al-5 %Cu alloy without inoculant. Corrosion damage increased with decreasing grain size. Further, the statistical performance of these models was tested and the closest model to the measurements was determined. It is expected that the applied quadratic models will be the best option for predicting yield strength, and weight loss in wear and corrosion properties.