Browsing by Author "Cengiz, Rabia"

Now showing 1 - 3 of 3

Citation - WoS: 2
Effect of Alloying Elements and Technological Parameters of Austempering on the Structure and Mechanical Properties of Ductile Cast Iron (adi)
(SPRINGER, 2023) Keleş, Ali; Cengiz, Rabia; Yıldırım, Mehmet
The effect of additions of alloying elements (Mo and Ni), austempering time and thickness of the product section on the mechanical properties of industrial ductile iron of grade GGG-70 (EN-GJS-700-2) is studied. Standard keel blocks and crankshafts have been produced by static sand casting from unalloyed, alloyed with 0.2% Mo and 0.2% Mo + 0.6% Ni ductile iron. Austempering is carried out at 350 & DEG;C for 90, 120, 150, and 180 min in a salt bath. It is shown that the alloying has a significant effect on the ability of cast iron to austempering and its mechanical properties after heat treatment. Alloyed cast iron has the best combination of ultrahigh yield and tensile strength with high ductility. After austempering, crankshafts alloyed with 0.2% Mo + 0.6% Ni have a typical ductile iron ADI structure even in the thickest sections (58-mm-thick main bearing center) with a uniform hardness distribution.
Citation - WoS: 2
Citation - Scopus: 2
Microstructural Evolution and Coarsening in Ni-Al Model Superalloys With Nano Γ′-Precipitates: an Experimental and Thermodynamic Investigation
(Springernature, 2024) Ataş, Mehmet Şahin; Cengiz, Rabia; Yıldırım, Mehmet
The microstructural evolution, including precipitate size, volume fraction, morphology, and distribution of gamma ' precipitates in the gamma matrix, as well as coarsening kinetics and hardness of Ni-11Al-9Cr, Ni-11Al-9Cr-2Co, and Ni-11Al-9Cr-4Co model superalloys aged at 800 degrees C for 1-256 h, are studied experimentally and thermodynamically. Thermodynamic investigations show that Co addition slightly changes the solvus, solidus, and liquidus temperatures. For early aging times (t < 64 h), spheroidal gamma '-precipitates with particle sizes smaller than 60 nm is observed for all compositions. For the longer aging times (t >= 64 h), the gamma '-precipitates become slightly coarser, the precipitate radius increases, and their morphology starts to transform into cuboidal. For almost all compositions and aging conditions, the average gamma '-precipitate radius is lower than 100 nm. Co refines the microstructure, reduces the coarsening rate, and increases the microhardness. Among investigated compositions, Ni-11Al-9Cr-4Co superalloy exhibits the lowest gamma '-precipitate size, slowest coarsening rate and highest microhardness.
Ni-bazli Süperalasimlarin Çökelme Sertlesmesi Davranisinin Thermo-calc Simülasyonu ile İncelenmesi
(Konya Teknik Üniversitesi, 2023) Cengiz, Rabia; Yıldırım, Mehmet
Yeni nesil güç sistemlerinde artan performans gereksinimi üstün mekanik özelliklere sahip yenilikçi malzemelerin kullanımını gerektirmektedir. Gelişmiş enerji santrallerinde veya kara tabanlı gaz türbinlerinde, çalışma sıcaklığının arttırılması doğrudan verimliliğin artmasına neden olur ve bu nedenle işletme maliyetinde önemli tasarruf sağlar. Bu kapsamda, çok kristal Ni-bazlı süperalaşımlar, üst düzey yüksek sıcaklık dayanımı, korozyon-oksidasyon direnci ve yüksek sıcaklık sürünme direncinin bir kombinasyonunu gerektiren uygulamalar için tercih edilen malzemeler olmuştur. Geleneksel türbin parçaları (rotor, ayırıcı, kanatçıklar) gibi enerji uygulamalarında kullanılan Ni-esaslı süperalaşımların tasarımı ve geliştirilmesinde çeşitli alaşım bileşimlerinde çeşitli alaşım elementleri bulunmaktadır. Ni-bazlı süperalaşımlar çoğunlukla, Ni3Al bileşimine sahip ve YMK-L12 düzenli kristal yapıdaki γ' çökeltilerinin bir YMK γ (Ni) matrisine gömüldüğü iki fazlı bir γ/γ' mikro yapısı sergilemektedir. γ' çökeltileri, mukavemete önemli katkı sağlarken alaşımın fiziksel özellikleri ise, Al, Ti, Ta ve Nb gibi elementlerin bölümlenme (parçalanma) davranışları ile kontrol edilmektedir. Cr, Co, Mo ve W gibi γ (Ni) matrisi tercih eden diğer alaşım elementleri katı çözelti güçlendirmesi veya korozyon direnci ile kafes uyumsuzluğu gibi özellikleri iyileştirmek için ilave edilmektedir. Ayrıca tane büyüklüğünü kontrol etmek veya tane sınırlarını güçlendirmek için eser miktarda B ve C eklenebilmektedir. Bu çalışmada Mo ve Co (%2 ve 4 at.%) alaşım elementi ilavesinin üçlü Ni-11Al-9Cr süperalaşımlarının katılaşma davranışı (solvus, solidus ve likuidus sıcaklıkları), yoğunluk, dağılma davranışı (γ matrisinde veya γ' fazında bulunma) çökelti yarıçapı, çökelti hacim oranı ve çökelti boyut dağılımı üzerine etkisi, hesaplamalı malzeme bilimi ile ayrıntılı olarak incelenmiştir. Hesaplamalı malzeme mühendisliği tasarımı Thermo-Calc 2022a CALPHAD (Faz Diyagramlarının Hesaplanması) yaklaşımı kullanılarak ve faz diyagramları için TCNi11 termodinamik veri tabanı ile gerçekleştirilmiştir. Mo ilavesinin solvüs sıcaklığını arttırdığı, γ' çökelti boyutunu düşürdüğü ve çökeltilerin hacim oranını arttırdığı görülmüştür. Öte yandan Co ilavesi ile solvüs sıcaklığı az da olsa azalmış, çökelti boyutunda az bir azalma hacim oranında ciddi azalmalar meydana gelmiştir. Ayrıca Mo ve Co elementlerinin γ-Ni matris fazını tercih ettiği de görülmüştür.