Tez Koleksiyonu

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/20.500.13091/10

Browse

Now showing 1 - 18 of 18

A206.0 Alüminyum Bakır Alaşımlarının Farklı Aşılayıcılar ile Tane Boyutunun İnceltilmesi ve T6 Isıl İşlemi Uygulayarak Mekanik Özelliklerinin Geliştirilmesi
(Konya Teknik Üniversitesi, 2021) Çetintürk, Selman; Tarakçıoğlu, Necmettin
Saf halde yumuşak bir metal olan alüminyum farklı alaşım elementleriyle alaşımlandığında endüstride çok geniş bir kullanım alanına sahiptir. Yüksek mekanik özelliklerin öne çıktığı malzeme tasarımında alüminyum bakır alaşımları daha ziyade tercih edilmektedir. Alüminyum alaşımları düşük yoğunluk, yüksek özgül mukavemet, yüksek korozyon direnci, kolay şekillendirilebilme ve mekanik özelliklerinin geliştirilebilmesi gibi özelliklere sahip olmasından dolayı birçok farklı sektörde kullanım alanı bulmuştur. Özellikle otomotiv, taşımacılık, uzay ve havacılık, elektronik, makine ve üretim gibi pek çok sektörde alüminyum alaşımlarının kullanımı giderek artış göstermektedir. Bu çalışmanın amacı Al-%5Cu alüminyum döküm alaşımına AlSr10, Al-3Ti-1B, Al-5Ti-1B gibi üç farklı tane inceltici mastır alaşımlar girilerek döküm yapıldıktan sonra elde edilen test numunelerine T6 ısıl işlemi uygulayarak alüminyum bakır alaşımının mekanik özelliklerinin geliştirilmesidir. Al-%5Cu alaşımına tane incelticiler girildikten sonra kokil kalıba döküm yapılmıştır. T6 ısıl işlemi için 535oC sıcaklıkta 4 saat çözeltiye alma, 25oC'de su verme ve takibinde 175oC'de 3, 6, 9, 12, 15 ve 18 saat gibi altı farklı sürelerde yapay yaşlandırma uygulanmıştır. T6 ısıl işlemi uygulanan numunelere Brinell Sertlik ölçümleri, Charpy çentik darbe testleri ve çekme deneyleri yapılmıştır. Numunelerin mikro yapıları optik mikroskopla incelenmiş ve alaşımların mikro yapılarındaki tane boyutu ölçümleri imaj analiz yöntemiyle belirlenmiştir. Tarayıcı elektron mikroskobuyla (SEM) çekme çubuk numunelerin kırık yüzeylerinden nokta, alan ve maping analizleri yapılarak alaşımların içyapıları incelenmiştir. Ayrıca bu Al-%5Cu alaşımlarına 3000 m kayma mesafesinde aşınma deneyi uygulanmıştır. Bu alaşımların korozyon dayanımını belirlemek amacıyla 590 saat daldırmalı korozyon deneyleri yapılmıştır. XRD analizleri alaşımların kristalografik karakterizasyonlarını belirlemek amacıyla yapılmıştır. Elde edilen en yüksek çekme dayanımı; Al-5Ti-1B alaşımı girilen ve 175oC'de 18 saat yaşlandırılan numunede 417 MPa olarak elde edilmiştir. En yüksek Brinell sertlik değeri ise Al-5Ti-1B tane inceltici girilen ve 175oC sıcaklıkta 18 saat süreyle yaşlandırılan numunede 112 HB olarak elde edilmiştir. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar üç eksenli Matlab grafik çizimleriyle de desteklenmiştir. AlSr10 tane incelticilerin, titanyum ve bor kadar etkili olmadığı görülmüştür. Malzemenin tane boyutunu inceltme etkisi yönünden, Al-5Ti-1B ve Al-3Ti-1B tane incelticileri karşılaştırıldığında Al-5Ti-1B'un, Al-3Ti-1B'dan daha etkili olduğu görülmüştür. Daha önce Al-Si alaşımları üzerinde bu türden çalışmalar yapılmış olmakla, Al-%5Cu alaşımları üzerinde yeterli bir çalışmaya rastlanmadığı için bu konu üzerinde yoğunlaşılmıştır. Endüstride Al-%5Cu döküm alaşımları üretilmekle beraber uygulamada pek çok değişken parametre mevcut olduğundan optimum parametre değerleri üzerinde odaklanılmıştır. Bu çalışmada tane inceltme işleminde %0,6 oranında girilen Al-5Ti-1B tane inceltici mastır alaşımı en etkili tane inceltici olarak bulunmuştur. Al-%5Cu alaşımına Al-5Ti-1B tane inceltici mastır alaşımı ilave edildiğinde 175oC sıcaklıkta 18 saat yaşlandırma ile ortalama tane boyutu 38 µm olarak elde edilmiştir.
Al-katkılı Zno Fonksiyonel Kaplamaların Ultrasonik Sprey Piroliz Yöntemi ile Üretimi ve Saydam Isıtıcı Uygulamaları
(Konya Teknik Üniversitesi, 2021) Tönbül, Beyza; Akyıldız, Hasan
Bu tez çalışması Al-katkılı ZnO (AZO) ince filmlerin, saydam ısıtıcı ve ısı kalkanı uygulamalarına yönelik, ultrasonik sprey piroliz yöntemiyle üretimlerinin optimizasyonu üzerine odaklanmaktadır. Bu amaca yönelik olarak, başlangıç bileşenlerinin türü ve konsantrasyonu, kritik Al-katkılama miktarı, altlık-nozül arası mesafe, çözelti akış hızı, taşıyıcı gaz basıncı, biriktirme sıcaklığı ve tavlama işlemi gibi üretim koşulları sistematik biçimde optimize edilmiştir. İnce filmler, belirlenen bu optimum koşullar kullanılarak 50x75 mm2 boyutlarında ticari pencere ve Flor-katkılı kalay oksit (FTO) camları üzerinde açık atmosfer ve 400 °C sıcaklıkta biriktirilmiştir. Biriktirme sonrası tavlama işlemi, sadece pencere camı üzerinde üretilen, tek tabakalı AZO ince filmlere uygulanmış ve kaplamalar hacimce %4 H2 içeren Ar atmosferinde 400 °C'de 90 dk. tavlanmıştır. Biriktirilmiş ve tavlanmış numuneler yapısal, morfolojik, elektriksel, optik ve ısıtma/buz giderme özellikleri bakımından karakterize edilmiştir. 750 nm kalınlığında ve tek tabaka halinde üretilen AZO ısıtıcıların düzlemsel direnci 38,7 ?/? ve özdirençleri 2,9x10-3 ? cm, görünür bölge ortalama ışık geçirgenlikleri ise %83 olarak belirlenmiştir. Fakat, ısı kalkanı uygulamalarına yönelik olarak bu filmlerin yakın kızılötesi bölge yansıtıcılıkları çalışma hedeflerinin altında kalmıştır. Isıtma deneyleri, elde edilebilecek ortalama yüzey doyum sıcaklığının uygulanan elektriksel güce bağlı olarak değiştiğini ve 12 V uygulanması durumunda 76 °C'lik bir sıcaklığa ulaşılabildiğini göstermiştir. 32,5 cm2 aktif alana sahip ısıtıcının tepki zamanı, sıcaklık dağılım homojenliği, alansal güç yoğunluğu ve ısıl direnci sırası ile 88 sn., %17,7, 0,0989 W/cm2 ve 409 °C cm2 W-1 olarak belirlenmiştr. 12 V besleme ile gerçekleştirilen buz giderme denemeleri, -25 °C başlangıç sıcaklığından itibaren tüm buzun eritilmesi ve kalıntı suyun buharlaştırılması için gerekli zamanın 250 sn. olduğunu ortaya koymuştur. FTO-kaplı cam altlık üzerinde, çift tabaka halinde biriktirilen ve sırası ile 550 nm FTO ve 655 nm AZO tabakalara sahip FTO/AZO ısıtıcı hem görünür bölgede %87 gibi oldukça yüksek ortalama ışık geçirgenliği hem de 2500 nm dalga boyunda %55 gibi yeterli seviyede yansıtıcılık sergilemiştir. Bu kaplamanın düzlemsel direnci 14,85 ?/? ve özdirenci 1,78x10-3 ? cm olarak ölçülmüştür. 9 V besleme ile 31,5 cm2 aktif alana sahip numune üzerinde gerçekleştirilen ısıtma deneyleri sonuçları tek tabakalı AZO ile karşılatırıldığında, çift tabakalı ısıtıcının daha uzun bir tepki zamanına (174 sn.) karşılık, çok daha yüksek (111 °C) yüzey sıcaklığına ulaştığını göstermiştir. Bu numunenin sıcaklık homojenliği, alansal güç yoğunluğu ve ısıl direnç değerleri sırasıyla %11,42, 0,299 W/cm2 ve 282,8 °C cm2 W-1 olarak belirlenmiştir. 12 V besleme ile yapılan buz giderme denemesinde, buzun eritilmesi ve kalıntı suyun buharlaştırılması için gerekli süre 130 sn. olarak belirlenmiştir. Bu süreçte, saydam sısıtıcının ısıtma hızı ? 43 °C/dk.'ya ulaşmıştır. Bu çalışmada ulaşılan sonuçlar, uygun bir optimizasyon ile AZO ince filmlerin ultrasonik sprey piroliz yöntemi ile saydam ısıtıcı ya da ısı kalkanı gibi pek çok akıllı cam uygulamasına yönelik şekilde üretilebileceğini göstermiştir.
Anot Çamuru Liç Solüsyonlarından Metal Geri Kazanımı ve Uygulamaları
(Konya Teknik Üniversitesi, 2021) Topçu, Mehmet Ali; Kalem, Volkan; Rüşen, Aydın
Bu çalışmada, bünyesinde bulundurduğu kıymetli metallerin (Au, Ag ve Cu) miktarı sebebiyle değerli endüstriyel atık sınıfına giren bakır anot çamurlarından bu metallerin liçi için geleneksel liç reaktiflerine göre üstün kimyasal ve fiziksel özelliklere sahip imidazolyum temelli iyonik sıvıların ve düşük ötektik noktalı çözücülerin kullanımı araştırılmıştır. Bakır anot çamurunun fiziksel, kimyasal ve mineralojik karakterizasyonu çeşitli yöntemlerle ortaya konularak geçmiş çalışmalarla kıyaslanmıştır. Liç işlemlerinde 1-bütil-3-metil imidazolyum tetrafloroborat (BmimBF4) ve 1-bütil-3-metil imidazolyum klorür (BmimCl) iyonik sıvıları ile birlikte farklı kompozisyonlarda hazırlanmış düşük erime noktalı çözücüler (DES) kullanılmıştır. İncelenen liç reaktifleri için optimum liç şartları Taguchi yöntemi ile belirlenmiştir. Ayrıca, liç işlemlerinden sonra sementasyon yöntemi kullanılarak iyonik sıvı liç çözeltilerinden bakırın geri kazanımı araştırılmıştır. Kimyasal analiz sonuçlarına göre, bakır anot çamurunun ana yapısını Cu, Sn ve Pb elementlerinin oluşturduğu ve kayda değer oranda altın ve gümüş metallerini içerdiği tespit edilmiştir. Bakır anot çamurunun mineralojik analizine göre, Cu2O, PbSO4 ve SnO2 bileşiklerinin ana fazlar olduğu belirlenmiştir. DES ile yapılan liç işlemlerinden sonra bakır liçi için optimum liç şartları DES kompozisyonu: ChCl-üre, liç sıcaklığı: 95 ºC, liç süresi: 4 saat ve katı/sıvı oranı: 1/25 g/mL olarak tespit edilmiş ve bu şartlar altında %97 bakır liç verimi elde edilmiştir. Aynı çözelti ile altın liçi elde edilemezken, %91,02 gümüş liç verimi ChCl-üre DES kompozisyonu, 95 ºC liç sıcaklığı, 48 saat liç süresi ve 1/10 g/mL katı/sıvı oranı liç şartlarında elde edilmiştir. BmimBF4 iyonik sıvı kullanarak yapılan deneylerde seçici bakır liçi için optimum liç şartları tetrafloroborik asit (HBF4) varlığında; %40 BmimBF4 iyonik sıvı konsantrasyonu, 95 ºC liç sıcaklığı, 12 saat liç süresi ve 1/25 g/mL katı/sıvı oranı olarak belirlenmiş olup bu şartlar altında bakır liç verimi %98,36 olarak elde edilmiştir. BmimCl iyonik sıvısı ile yapılan liç işlemlerinden sonra bakır liçi için optimum çalışma şartları iyonik sıvı konsantrasyonu: %80, liç sıcaklığı 95 ºC, liç süresi: 2 saat ve katı/sıvı oranı: 1/25 g/mL olarak belirlenmiştir. Bu şartlar altında, bakır liç verimi %83,50 olarak elde edilmiştir. BmimCl iyonik sıvısı kullanarak altın liçi için optimum şartlar; %80 iyonik sıvı konsantrasyonu, 50 ºC liç sıcaklığı, 1 saat liç süresi ve 1/20 g/mL katı/sıvı oranı olarak tespit edilmiştir ve bu şartlar altında %63,34 altın liç verimi elde edilmiştir. BmimCl iyonik sıvısı ile gümüş liçi gerçekleştirilememiştir. Liç deneylerinden sonra DES liç çözeltisinden kurşun levha kullanılarak 95 ºC'de yapılan 120 dakikalık sementasyon deneyi ile %98,10 oranında bakır geri kazanımı sağlanmıştır. DES ile yapılan çalışmalar sonucunda, bakır anot çamurundan belirlenen şartlar altında %95 oranında bakır geri kazanımı elde edilmiştir. Bakır yüklü BmimBF4/HBF4 liç çözeltisi ile 45 oC'de yapılan 120 dakikalık sementasyon deneylerinde sonra %93,33 bakır geri kazanımı elde edilmiş olup toplam bakır geri kazanım oranı %98,20 olarak hesaplanmıştır. Yukarıda verilen sonuçlara göre, bakır anot çamurundan değerli metallerin geri kazanımı için iyonik sıvılar ve DES'lerin kullanılabilirliği ortaya koyulmuştur.
Atomik Olarak Dizayn Edilmiş Farklı Kompozisyonlardaki Nano-çubuksu Maddelerin Sentezlenmesi ve Fotoelektrik Özelliklerinin İncelenmesi
(Konya Teknik Üniversitesi, 2021) Sarılmaz, Adem; Akyıldız, Hasan; Özel, Faruk
Nano-parçacıkların şekil ve kompozisyon değişimlerine bağlı üretimleri, birçok farklı uygulamada yüksek performanslı yapılar oluşturulması için temel teşkil etmektedir. Hali hazırda literatürde fazlaca kullanımı rapor edilen inorganik yarıiletken parçacıkların farklı şekil ve kompozisyonlarda üretilmesi, üretim yöntemlerinin geliştirilmesi ve optimize edilmesi de aynı şekilde hayati önem arz etmektedir. İnorganik yarıiletken parçacıklar arasında da nano-kalkojenitler, elementlerinin zehirli olmaması ve doğada bol bulunabilir olması gibi bazı özelliklerinden dolayı enerji uygulamalarında önemli bir yere sahiptir. Bu tez çalışmasında, diğer birçok yönteme göre kolay ve hızlı olarak kabul edilen sıcak besleme yöntemi ile dörtlü Cu2BSnS4 (B: Zn, Ni, Co, Mn) ve üçlü CuxBySz parçacıkları, şekil ve faz yapıları kontrol edilerek başarılı bir şekilde sentezlenmiştir. Ayrıca bu malzemelerin çok duvarlı karbon nanotüpler (MWCNT) ile kompozit üretim denemeleri gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen nanoparçacıklar boya duyarlı güneş hücrelerinde karşıt elektrot olarak kullanılmış ve üretilen güneş hücrelerinin performansları, referans elektrot olan platin ile kıyaslanarak yorumlanmıştır. Elde edilen sonuçlardan sentezlenen parçacıkların Pt ile kıyaslanabilecek seviyede verimler elde edildiği gözlemlenmiştir. Sonuç olarak, bu tez çalışmasında birçok farklı kompozisyon ve şekillerde nano-parçacıklar sıcak besleme yöntemi ile başarılı bir şekilde sentezlenmiş ve elde edilen bu parçacıkların güneş hücresi uygulamalarında platine alternatif malzemeler olarak kullanılabilecekleri gösterilmiştir.
Bazalt Elyaf Takviyeli Filaman Sarım Kompozit Boruların Düşük Hızlı Darbe Davranışlarının Düşük İç Basınç Altında İncelenmesi
(Konya Teknik Üniversitesi, 2019) Yozgat, Uğur; Demirci, Mehmet Turan
Gerçekleştirilen bu çalışmada, ±55o filaman sarım bazalt elyaf takviyeli kompozit boruların düşük iç basınç altında düşük hızlı darbe davranışları incelenmiştir. Kompozit boruların düşük hızlı darbe testleri 15J, 20J ve 25J darbe enerji seviyelerinde ASTM D 7136/7136M standardına göre gerçekleştirilmiştir. İçi boş, içi yağ dolu basınçlandırılmamış (0 bar) ve içi yağ ile basınçlandırılmış (5 bar) olmak üzere üç farklı kompozit boruların maksimum darbe kuvvetleri, deplasman değişimleri ve yutulan enerji miktarları belirlenmiştir. Deney sonuçları incelendiğinde, artan darbe enerji seviyesi ile tüm BTP/Epoksi kompozit boru numunelerinde maksimum temas kuvveti, temas süresi, deplasman değerleri ve maksimum yutulan enerji değerleri artmaktadır. Aynı darbe enerji seviyesinde; en yüksek maksimum kuvvet ve en düşük deplasman 5bar basınçlandırılmış deney numunelerinde görülürken, en düşük maksimum kuvvet ve en yüksek deplasman değerleri ise içi boş BTP numunelerde tespit edilmiştir. Bu durumda 5bar iç basınçlandırma ile kompozit tabakaların eğilmeye karşı direncinin arttığı yorumlanmıştır. Artan enerji seviyesi ile birlikte yutulan enerji miktarının da arttığı gözlemlenmiştir. İçi yağ dolu basınçlandırılmamış (0 bar) ve içi yağ ile basınçlandırılmış (5 bar) BTP kompozit numunelerde enerji absorpsiyonunun benzer değerler gösterdiği görülmüştür. Darbe enerji seviyesindeki artışın, BTP/Epoksi kompozitlerde meydana gelen hasarların artmasına neden olduğu belirlenmiştir. Kompozit boruların basınçlandırılmasıyla birlikte oluşun hasar miktarlarının azaldığı tespit edilmiştir.
Çözelti ve Vakum Esaslı Yöntemler ile Perovskit Güneş Hücrelerinin Üretimi ve Karakterizasyonu
(Konya Teknik Üniversitesi, 2021) Kaya, İsmail Cihan; Akyıldız, Hasan; Sönmezoğlu, Savaş
Bu tez çalışmasında, çözelti ve vakum esaslı biriktirme yöntemleri kullanılarak perovskit güneş hücrelerinin üretimi optimize edilmeye çalışılmıştır. Çözelti esaslı hücre üretiminde MAPbI3 ve Cs(0,05)FA(0,85)MA(0,1)PbI(2,7)Br(0,3) olmak üzere iki farklı kompozisyonda perovskit bileşimi kullanılmıştır. FTO/k-TiO2/m-TiO2/perovskit/Spiro-OMeTAD/Au (k-TiO2: kompakt TiO2, m-TiO2: mezoporoz TiO2) konfigürasyonunda üretilen hücrelerde Cs(0,05)FA(0,85)MA(0,1)PbI(2,7)Br(0,3) kompozisyonuna sahip perovskit bileşik ile Voc: 1,105 V, Jsc: 23,38 mA/cm2, FF: 0,66 ve verim değeri %17,0 olan hücreler başarı ile üretilmiştir. Ayrıca, k-TiO2/m-TiO2'ye alternatif olarak SnO2'nin elektron taşıyıcı olarak kullanıldığı düzlemsel hücrelerin üretimi yapılmış ve verim değeri %15,06 olan bu hücrenin Voc, Jsc ve FF değerlerinin sırasıyla 1,091 V, 22,63 mA/cm2 ve 0,54 olduğu tespit edilmiştir. Spiro-OMeTAD'a alternatif olarak önerilen inorganik boşluk taşıyıcı CuSbS2 ile üretilen hücreden elde edilen en yüksek verimin %4,3 olduğu ve düşük verimin CuSbS2'nin kaplanması sürecinde sürekli bir film oluşturacak şekilde paketlenememesinden kaynaklandığı belirlenmiştir. Isıl buhar biriktime yöntemi ile MoO3/TaTm, MoO3/H2, MoO3/PTAA, PTAA ve PolyTPD'nin boşluk taşıyıcı, C60/BCP'nin ise elektron taşıyıcı olarak kullanıldığı MAPbI3 esaslı hücreler üretilmiş ve PTAA tabakaya sahip hücrenin diğerlerine göre termal olarak daha kararlı olduğu gözlemlenmiştir. PTAA kullanılarak Voc, Jsc, FF ve verim değerleri sırasıyla 1,087 V, 22,12 mA/cm2, 0,79 ve %19,2 olan hücreler başarı ile üretilmiştir. Bu hücrelerin oda sıcaklığı ve 65 °C raf ömrü kararlılık deneylerinde 850 h sonunda sırasıyla ilk veriminin %92 ve %82'sini koruduğu tespit edilmiştir. Bunlara ek olarak, oda sıcaklığı ve 85 °C arasında 200 termal çevrime maruz bırakılan hücrenin ilk veriminin %95'ini koruduğu gözlemlenmiştir. Işık altında maksimum güç noktası takip edilerek yapılan çalışma durumu kararlılık testinde ise hücre 230 h içinde başlangıç veriminin %80'ini koruyabilmiştir. Çalışma durumunda meydana gelen verim kaybının perovskitin kristalinitesinde azalmaya bağlı olduğu tespit edilmiştir. Kristalinitede azalma, hem soğurmada düşüşe neden olmuş hem de kristal yapıdaki noktasal hata konsantrasyonunda artışa bağlı olarak Shockley-Read-Hall yeniden birleşme oranını artırmıştır. Böylece, çalışma durumunda verimde azalmanın perovskit tabakadan kaynaklandığı ortaya konulmuştur.
Elektroeğirme Nanofiber Takviyeli Cam/epoksi Kompozitlerin Düşük Hızlı Darbe Hasar Davranışları ve Sonlu Elemanlar Simülasyonu
(Konya Teknik Üniversitesi, 2021) Metin, Fatih; Avcı, Ahmet
Bu çalışmada elektroeğirme yöntemiyle üretilen saf Polisülfon (PSF), ağırlıkça %1 ve %2 SiC-Fe3O4 nanopartikül katkılı hibrit PSF nanofiberlerin cam/epoksi kompozitlerde düşük hızlı darbe davranışına etkileri incelenmiştir. Elektroeğrilmiş nanofiber keçeler her bir cam kumaş tabakaları arasına yerleştirilerek vakum destekli el yatırma yöntemiyle nanofiber takviyeli cam/epoksi kompozitler üretilmiştir. Referans cam/epoksi ve nanofiber takviyeli cam/epoksi kompozitler, malzeme özelliklerinin belirlenmesi için düzlem içi quasi-statik mekanik testlere tabi tutulmuştur. Düzlem dışı düşük hızlı darbe testleri 10 J, 20 J ve 30 J enerji seviyelerinde gerçekleştirilmiştir. Hasarlı numunelerin ön ve arka yüzeyleri fotoğraflanarak darbe hasar alanları ölçülmüştür. Ayrıca 30 J enerji seviyesindeki düşük hızlı darbe testleri sonrası hasarlı numunelerin kesitsel kırılma yüzeyleri optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Referans ve nanofiber takviyeli cam/epoksi kompozitlerin düşük hızlı darbe simülasyonları LS-DYNA sonlu elemanlar yazılımıyla gerçekleştirilmiştir. Tabakalar arasına yerleştirilen saf ve hibrit PSF nanofiber keçeler cam/epoksi kompozitlerin çekme ve basma mukavemetlerini arttırarak düzlem içi mekanik özelliklerini iyileştirmişlerdir. Nanofiber takviyeli kompozitler artan darbe enerjisiyle birlikte referans kompozite kıyasla darbe hasarı eşik kuvveti değerini artırarak, absorbe edilen enerjiyi ve fiber kırılma alanlarını önemli oranda azaltarak darbe direncinde iyileşme sağlamışlardır. En iyi darbe direnci artışı ağırlıkça %1 SiC-Fe3O4 nanopartikül katkılı hibrit PSF nanofiber takviyeli cam/epoksi kompozitlerde gözlenmiştir. Düşük hızlı darbe testlerinin deneysel ve simülasyon sonuçları kuvvet-zaman, kuvvet-yer değiştirme ve enerji-zaman eğrileri üzerinde karşılaştırmalı olarak sunulmuştur. Simülasyon sonuçları ve deneysel sonuçlar arasında iyi bir uyum elde edilmiştir.
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.
Minimum Şekil Değiştirme Enerjisi Kullanarak En Aw 6082 Alaşımına Optimum Dövme Karakteristiğinin Kazandırılması
(Konya Teknik Üniversitesi, 2019) Akdı, Seracettin; Tarakçıoğlu, Necmettin
Alüminyum yeryüzünde oksijen ve silisyumdan sonra en çok rastlanan elementtir. Doğada oksit halinde olan alüminyumu saflaştırmak ve metalik hale getirmek oldukça zordur. Alüminyum, metalik malzemeler içerisinde demir (Fe) esaslılardan sonra en çok kullanılan malzemedir. Alüminyum alaşımları özellikle düşük yoğunluğundan dolayı uzay, havacılık ve otomotiv endüstrisinde sıkça tercih edilmektedir. Yüksek özgül mukavemetinden dolayı alüminyum alaşımları ile enerji tasarrufu sağlanmaktadır. Bu çalışmada otomotiv süspansiyon bileşeni olarak kullanılan alüminyum parçaların üretimi ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Sıcak dövme yöntemi ile üretilen alüminyum parçaların daha az enerji harcanarak aynı mekanik özellikleri sağlaması hedeflenmiştir. Bu tez çalışmasının temel hedefi proses maliyetlerinin, dövme mekanik özellikleri korunarak azaltılmasıdır. Ön ısıtma teknolojisi, ön ısıtma sıcaklığı, deformasyon oranı, yüzey pürüzlülüğü ve çapak oranı gibi parametreler karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Üretim parametrelerinin tane boyutu üzerindeki etkisi belirlenmiştir. Dövme ön ısıtma teknolojisinde rezistanslı sistem, infrared ısıtma (kızıl ötesi) ve indüksiyon ısıtma sistemleri araştırılmıştır. 4 farklı sıcaklık (450°C, 475°C, 500°C, 525°C) değerinde her ön ısıtma teknolojisinde dövülen parçaların mekanik özellikleri karşılaştırılmıştır. Ayrıca farklı sıcaklık ve ön ısıtma teknolojisinde dövülen parçaların farklı deformasyon oranları ile de dövme yapılmıştır. Kalıp yüzey pürüzlülüğünün etkisinin belirlenmesi için farklı yüzey kalitesinde kalıplarla dövme yapılarak yayılmaları incelenmiştir. En az enerji kullanarak en iyi malzeme özelliklerini sağlayan ön ısıtma teknolojisi indüksiyon ısıtma sistemidir. Ön ısıtma sıcaklığı yükseldikçe malzemeye yüklenen termomekanik enerji artığı için malzeme özelikleri iyileşmiştir. Yüksek ön ısıtma sıcaklığında tane boyutu büyümemektedir. Deformasyon oranı %50'nin altında kaldığında tane irileşmesi görülmezken %70 deformasyon oranında tane boyutlarında büyüme olmuştur. Kalıp yüzey pürüzlülüğü arttıkça aynı parametrelerde malzemenin şekil değiştirme miktarı azalmıştır.
N-tipi Sno2 Nanofiberlerin Üretimi ve Fotokatalitik Özelliklerinin Geliştirilmesi
(Konya Teknik Üniversitesi, 2021) Dursun, Sami; Kalem, Volkan; Akyıldız, Hasan
Fotokataliz, atıksuların ve hava kirliliğinin de içinde bulunduğu birçok çevresel soruna çözüm olabilecek önemli teknolojilerden birisi olarak kabul edilmektedir. n-tipi yarı iletken kalay dioksit (SnO2), yüksek oksidasyon özelliği sayesinde atıksulardaki organik kirleticilerin ve toksik kimyasalların giderilmesi gibi çeşitli fotokataliz uygulamalarında kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, yüksek yüzey alanı, ışık ile etkileşebilme ve yüksek yük taşıyabilme kabiliyeti gibi avantajlarından dolayı nanofiber formunda SnO2 üretmek amacıyla elektro-eğirme yöntemi kullanılmış ve proses optimize edilmeye çalışılmıştır. Deneysel sonuçlar, farklı miktarlarda yapılan çalışmalar arasında 1,2 g Sn-kaynağı kullanımı ile elde edilen nanofiberlerin en uygun morfolojiye sahip olduğunu ortaya koymuştur. SnO2'nin yüksek fotokatalitik özellik göstermesini engelleyen geniş bant aralığına sahip oluşu, elektron-boşluk çiftlerinin yeniden birleşme ve yük taşıyıcıların zayıf ayrılma eğilimleri gibi sınırlamaların giderilmesi de bu tez çalışmasındaki diğer hususlardır. Bu sınırlamaları ortadan kaldırmak için; dar bant aralığına sahip geleneksel yarı iletkenlerden biri olan CuO parçacıkları, p-tipi elektriksel iletkenlik ve yüksek optik geçirgenlik gösteren delafosit CuCrO2 nanoparçacıkları ve son olarak da elektriksel kutuplanma özelliği sayesinde yük taşıyıcıların birbirinden ayrılmasını sağlayabilen perovskit PMN-PT (Pb(Mg,Nb)O3-PbTiO3) nanoparçacıkları üretilip, SnO2 nanofiberleri üzerine dekore edilerek heteroyapılı fotokatalizörler elde edilmiştir. Hem SnO2 nanofiberlerin hem de heteroyapılı malzemelerin yapısal, morfolojik, optik ve elektriksel özellikleri; XRD, SEM, TEM, XPS, UV-Vis ve Potansiyostat/Galvanostat elektrokimyasal sistemi kullanılarak incelenmiştir. Fotokatalitik aktivite, metilen mavisi (MM) boyası içeren atıksulardan boyanın giderim verimi ile belirlenmiştir. Heteroyapılı fotokatalizörlerdeki parçacıkların miktarındaki değişimin, fotokatalitik aktiviteye etkisi sistematik olarak çalışılmıştır. En yüksek fotokatalitik aktivite gösteren heteroyapıların sırasıyla ağırlıkça %0,35 CuO, %0,60 CuCrO2 ve %1,75 PMN-PT içeren kompozisyonlar olduğu belirlenmiştir. Fotokataliz deneyleri, metilen mavisi (MM) boya moleküllerinin bozunmasının; ağırlıkça %0,35 CuO, 0,60 CuCrO2 ve 1,75 PMN-PT dekore edilmiş SnO2 nanofiberleri için, SnO2 nanofiberleri ile kıyaslandığında sırasıyla %71, 41 ve 82 daha hızlı gerçekleştiğini göstermiştir. Tuzaklama deneyleri gerçekleştirilerek SnO2 nanofiberlerinde ve heteroyapılı fotokatalizörlerde, fotokataliz sürecinde aktif rol oynayan bileşenin boşluklar olduğu, süperoksit ve hidroksil radikallerinin etkisinin kısıtlı kaldığı ortaya konulmuştur.
Ni-al-x (x = Nb ve Y) Esaslı Süperalaşımların Mikroyapısal Özelliklerinin ve Oksidasyon Davranışlarının İncelenmesi
(Konya Teknik Üniversitesi, 2021) Ataş, Mehmet Şahin; Yıldırım, Mehmet
Nikel esaslı süperalaşımlar, yüksek korozyon-oksidasyon direnci, yüksek sürünme dayanımı ve üstün yüksek sıcaklık mekanik özelliklerinden ötürü yüksek sıcaklık uygulamalarında kullanılan önemli malzemelerdir. Bu üstün fiziksel ve mekanik özellikler, Ni esaslı süperalaşımları havacılık endüstrisi, termik santraller, nükleer enerji santralleri ve kimyasal tesisler gibi özel uygulamalar için cazip bir yüksek sıcaklık yapısal malzeme sınıfı haline getirmiştir. Nikel esaslı süperalaşımların olağanüstü fiziksel ve mekanik özellikleri, YMK yapıdaki ?-(Ni) matris içinde dağılmış L12 düzenindeki ??-(Ni3Al) çökeltilerinden oluşan çift fazlı mikroyapılarından kaynaklanmaktadır. Hem ?-(Ni) matris fazı hem de ??-(Ni3Al) çökeltileri, kübik kristal yapıya sahiptir ve aralarındaki küçük kafes uyumsuzluk parametresi, uyumlu ?/?? arayüzeylerinin oluşumuyla sonuçlanmaktadır. Bununla birlikte, Ni esaslı süperalaşımlarda ?? çökeltileri, yüksek sıcaklıklarda uzun süreli yaşlandırma işlemlerinden sonra kaçınılmaz olarak irileşmektedir. ?? çökeltilerinin ara yüzey enerjisi ile elastik enerji arasındaki dengeden kaynaklanan irileşme, ? matris fazı ile ?? çökeltileri arasındaki uyumu ortadan kaldırmaktadır. ?? çökeltilerinin irileşmesi sonucu, morfolojisindeki ve boyutlarındaki değişikliklerden dolayı bu malzemelerin yüksek sıcaklık mekanik özelliklerinin ve sürünme davranışının kötüleşebileceği bilinmektedir. Yüksek sıcaklıklarda, çökelme sertleşmesinden kaynaklanan yüksek mukavemet, irileşme davranışından dolayı azalmaktadır. Nikel esaslı süperalaşımlarda, ?? çökeltilerinin irileşme davranışı ile ilgili çok az çalışma yapılmıştr. Nikel esaslı süperalaşımların, üstün mekanik özellikleri ve yüksek sürünme dayanımının yanında çalışma koşullarında yeterli oksidasyon direncine de sahip olması gerekmektedir. Yüksek sıcaklıklarda ve oksijen içeren atmosferlerdeki oksidasyon davranışı, bu malzemelerin çalışma ömrünü sınırlandırmaktadır. Nikel esaslı süperalaşımların termal döngü koşulları altındaki sürekli oksidasyonu, çatlak yayılmasını hızlandırmakta ve sonunda kırılmaya neden olmaktadır. Bu bakımdan, Ni esaslı süperalaşımlar, oksidatif bir ortama maruz kaldıklarında, yüzeylerinde yoğun, kompakt ve koruyucu oksit ürünlerinin oluşması gerekmektedir. Bu yüzden, yüksek sıcaklık mukavemeti, mikroyapısal kararlılık, oksidasyon direnci ve dökülebilirliğin en iyi kombinasyonunu sağlayan Ni esaslı bir süperalaşımın geliştirilmesi oldukça önemlidir. Yapılan literatür araştırmasında, mikroyapısal gelişim, irileşme kinetiği, mekanik özellikler ve Ni esaslı süperalaşımların oksidasyon direncini içeren kapsamlı çalışmalar bulunmamaktadır. Bu tez çalışmasında iki temel amaç hedeflenmiştir: (i) üçüncül alaşım elementi (X = Nb ve Y, n = 2 ve 4 at. %) ilavesinin Ni85Al15-nXn süperalaşımların yaşlandırma süresine bağlı olarak mikroyapısal gelişimi, irileşme kinetiği ve mikrosertliğe etkisinin incelenmesi, (ii) Ni85Al15-nXn süperalaşımların yüksek sıcaklık oksidasyon davranışlarının alaşım elementi ilavesi ve uygun ısıl işlem yöntemleri ile geliştirilmesidir. Bu amaçla Ni85Al15-nXn süperalaşımları üretilmiş ve çeşitli tekniklerle karakterize edilmiştir. Üçüncül alaşım elementi ilavesinin L12 düzenindeki ?? çökeltilerinin mikroyapısına, irileşme kinetiğine, mikrosertlik değerlerine ve yüksek sıcaklık oksidasyon davranışına etkisi hem döküm hem de ısıl işlem görmüş numunelerde detaylı olarak incelenmiştir. Üçüncül alaşım elementinin cinsi ve miktarının uygun yaşlandırma koşulları ile birlikte incelenen özelliklere önemli etkisinin olduğu saptanmıştır. Üretilen süperalaşımların mekanik özellikleri, YMK yapıya sahip ? (Ni) matris içinde dağılmış L12 düzenindeki ?? (Ni3Al) çökeltilerinin boyut ve boyut dağılımı, hacim oranı, şekli ve yönelimi ve ? (Ni) matris fazının kanal genişliğine bağlı olduğu gösterilmiştir. Çevrimsel oksidasyon testleri ve test sonrası oluşan oksit tabakası yüzeysel ve kesit analizi yapılarak incelenmiştir. Bu analizlere göre, filmin dış tabakasında NiO oluştuğu, oksidasyon/metal arayüzeyine yakın iç oksidasyon bölgesinde Al2O3 oluştuğu tespit edilmiştir.
Östemperleme Sıcaklığının Küresel Grafitli Dökme Demirlerin Mikroyapı ve Mekanik Özelliklerine Etkisi
(Konya Teknik Üniversitesi, 2019) Öztürk, Emre; Yıldırım, Mehmet
Küresel grafitli dökme demirler (KGDD), dökümden önce eriyik metale az miktarda Mg ve Ce gibi elementlerin ilave edilmesi ile grafitin (karbonun) küresel şekilde oluştuğu dökme demir türüdür. Sfero dökme demir olarakda bilinen bu dökme demir türü diğer dökme demirlere kıyasla daha yüksek mukavemet, tokluk, süneklik ve işlenebilirliğe sahiptir. Bu üstün özelliklerinden ötürü otomotiv sanayi, makine imalat sanayi, savunma sanayi, iş makinaları, demiryolları ve tarım makinaları gibi birçok farklı sektörde geniş uygulama alanına sahiptir. KGDD' lerin sahip olduğu üstün mekanik özellikler östemperleme adı verilen ısıl işlem ile daha da iyileştirilmektedir. Östemperlenmiş sünek dökme demirler sahip oldukları yüksek dayanım, yüksek tokluk, yüksek aşınma ve sürünme direnci ve süneklik gibi mükemmel mekanik özelliklerin yanı sıra düşük yoğunluk ve yüksek dayanım/ağırlık oranlarından ötürü dövme çeliklerin yerini alabilecek yeni nesil malzemelerdir. Östemperlenmiş sünek dökme demirlerin eşşiz fiziksel ve mekanik özellikleri ısıl işlem neticesinde ortaya çıkan ösferrit (beynitik iğnemsi ferrit) ve yüksek karbonlu östenitten oluşan mikro yapılarından kaynaklanmaktadır. Yapılan bu çalışmada ticari olarak üretilen GGG-50 kalite küresel grafitli dökme demirlere uygulanan östemperleme ısıl işlemi sonucunda, malzemenin mikroyapı ve mekanik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Tez çalışmasında kullanılan döküm malzeme alaşımsız olarak üretilmiştir. Alaşım elementi ilavesi olmadığı için üretim maliyeti daha düşük olmuştur. Ticari olarak üretilen malzeme üzerinde deneyler gerçekleştirilmiştir. Bu sayede çekme numunesinde soğuma hızının çabuk olması östemperleme işleminin daha kolay gerçekleşmesi gibi nedenlerden yanılma ihtimalinin fazla olması sebebiyle çekme numunesi kullanmak yerine ticari olarak kullanılan döküm malzemesi kullanılmıştır. Dökümü yapılan küresel grafitli dökme demire östemperleme işlemi olarak 930?C'de 120 dakika östenitleme ısıl işlemi yapılmış ve yapının tamamen östenit olması sağlanmıştır. 2. İşlem olarak 320 ve 350?C derecede 90 ve 120 dakika boyunca tuz banyosunda ısıl işlem yapılmıştır. Östemperleme ısıl işlemi sonucunda malzemenin mikroyapısının östemperleme sıcaklığı ve tuz banyosu sıcaklığına bağlı olarak değişimi gözlemlenmiş, XRD işlemi ile östenit içerisindeki karbon oranları tespit edilerek sertlik değişimi karşılaştırılmıştır. Döküm haldeki numunenin sertlik değeri ile östemperleme ısıl işlem sonucu sertlik değerlerindeki artış görülmüştür.
Piezoelektrik Malzemelerin Flash Sinterleme ile Üretimi ve Karakterizasyonu
(Konya Teknik Üniversitesi, 2020) Okur, Çiğdem; Şavklıyıldız, İlyas
Düşük sıcaklıkta sinterlenen malzemeler, çalışma alanı açısından dikkat çeken bir konudur. Bundan dolayı yapılan çalışmada kullanılan malzemelerin sinterleme sıcaklıkları başta olmak üzere ek olarak çevre ve insan sağlığı da göz önüne alınarak yapıldı. Çalışma sırasında kullanılan iki tür malzeme vardır. Bunlardan bir tanesi kurşun zirkonat titanat (PZT) ikincisi ise potasyum sodyum niobattır (KNN). Toz formunda kullanılarak yapılan çalışmada, pelet şekline getirilen numuneler yeni bir sinterleme metodu olan flash sinterleme yöntemiyle üretimi gerçekleştirildi. Bu yöntem sayesinde kısa sürede üretilen numuneler ile enerji tasarrufu sağlandı. Ayrıyeten çalışma sonunda yüksek yoğunlukta malzemeler elde edildi. Kullanılan metotta numune üzerine uygulanan elektrik alan ve sıcaklığın etkisiyle atomların arasındaki boşlukların dolmasıyla sağlandı. Sonuç olarak yapılan çalışmada 1200 °C'de sinterlenen kurşun zirkonat titanat 502 °C 'ye geldiğinde flash sinterleme işlemi 100 - 150 saniye içerisinde gerçekleşmiştir. Aynı şekilde yaklaşık olarak 1100 °C'de sinterlenen potasyum sodyum niobat, 669°C'de birkaç dakika içinde sinterleme işlemi gerçekleşti. Elde edilen numunelerde yapılan elektriksel ölçümlerde makul veya daha iyi değerler elde edildi.
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.
Tic/316l Kompozit Tozların Mekanik Alaşımlama Yöntemi ile Üretimi ve Karakterizasyonu
(Konya Teknik Üniversitesi, 2019) Nazik, Cihad; Tarakçıoğlu, Necmettin
Bu çalışmanın amacı TiC/316L kompozit tozlarını mekanik alaşımlama yöntemi ile farklı takviye oranlarında ( ağ. %0, 1, 3, 10 ) ve öğütme sürelerinde ( 0, 1, 3, 5, 7 ve 10 saat) üretmek, karakterize etmek ve toz metalurjik yöntemlere uygunluğu belirlemektir. Tozların morfolojik karakterizasyonu SEM analizi ile yapılmıştır. Tozların küresel şekli kısa öğütme sürelerinde korunmakta iken öğütme süresinin artması ile pulsu yapıya dönüşmüştür. 5-7 saat öğütme sürelerinde soğuk kaynaklanma ve plastik deformasyon etkisi ile 200-300 nm kalınlığında ve ortalama 40 µm parçacık boyutlarında pulsu toz üretilmiştir. Tüm tozlarda 10 saat sonunda aşırı pekleşmeye bağlı olarak küçük ve düzensiz parçacık oluşumu artmıştır. Üretilen tozların kristalografik karakterizasyonu XRD analizi ile yapılmıştır ve tozların kristalit boyutu , kafes mikro-gerinimi ve dislokasyon yoğunluğu özellikleri belirlenmiştir. Öğütme süresinin ve takviye oranının artması ile kristalit boyutu düşmüş , kafes mikro-gerinimi ile dislokasyon yoğunluğu değerleri artmıştır. Tüm gruplar arasında en düşük kristalit boyutu (8 nm), en yüksek kafes mikro-gerinimi (%1.01) ve yine en yüksek dislokasyon yoğunluğu (13.55*1015 çizgi/m2) %3 TiC takviyeli ve 10 saat öğütülmüş tozlarda elde edilmiştir. X-Işını kırınım desenleri incelendiğinde TiC parçacıklarının matris içerisinde homojen dağılımı için 3 saatlik öğütme süresinin yeterli olduğu görülmüştür. Tozların kristalografik karakterizasyonundan sonra mikrosertlik değerlerine bakılmıştır ve beklendiği gibi en yüksek sertlik değeri, en yüksek takviye oranına ve öğütme süresine sahip olan %10 TiC takviyeli 10 saat öğütülmüş toz grubunda elde edilmiştir (1082 HV). Bunun yanında toz enjeksiyon kalıplama yönteminde hammadde olarak kullanılabilen bu tozlar bir bağlayıcı yardımı ile besleme stoğu haline getirilmiş ve enjeksiyon kalıplanabilirliğinin belirlenebilmesi için reolojik karakterizasyonu yapılmıştır. Reoloji deneyleri sonucunda elde edilen kayma gerilimi ve kayma hızı verilerine basit lineer regresyon analizi yapılarak besleme stoklarının akış davranış indeksleri belirlenmiştir. Öğütülmemiş olan tozların hepsi enjeksiyon kalıplama yöntemine uygun karakteristik özellikler sergilerken özellikle pulsu toz oluşumu sonrasında akış özelliklerinin olumsuz yönde etkilendiği saptanmıştır. Öğütme süresinin maksimum olduğu 10 saat sonrasında ise toz boyutu tekrar küçüldüğünden öğütülmemiş tozların akış özelliklerine benzer davranış sergilemiştir. Sonuç olarak toz enjeksiyon kalıplama besleme stoğuna uygun kompozit toz üretilmiş ve karakterize edilmiştir. Ayrıca literatürde yapılan çalışmalar dikkate alındığında, üretilen bu kompozit tozların diğer üretim yöntemlerinden olan geleneksel soğuk-sıcak pres ve modern üretim tekniklerinden olan eklemeli üretime uygun olduğu belirlenmiştir.
Tic/aa7075 Kompozitlerin Toz Metalurjisi Yöntemi ile Üretimi ve Karakterizasyonu
(Konya Teknik Üniversitesi, 2019) Arslan, Emre Can; Tarakçıoğlu, Necmettin
Bu çalışmada, ortalama toz boyutu 46.3 ?m olan AA7075 matris tozu ve ortalama toz boyutu 5.2 ?m olan TiC takviye tozu kullanılmıştır. Mekanik alaşımlama işlemi uygulanarak AA7075 metal matrisi içerisine, %5, %10 ve %20 olmak üzere üç farklı oranda TiC takviye edilerek kompozit tozları hazırlanmıştır. Bu kompozit tozları farklı mekanik alaşımlama sürelerinde (en fazla 20 saat), gezegen tipi mekanik alaşımlama cihazında öğütme işlemine tabi tutulmuştur. Elde edilen tozlar, sıcak presleme yöntemi ile 350 MPa basınç altında 435 °C sıcaklıkta 30 dakika sinterlenerek kompozit malzeme haline getirilmiştir. Mekanik alaşımlama ile toz üretilmesi ve kompozit malzeme üretimi aşamalarından sonra elde edilen numunelerin fiziksel, kimyasal ve mekanik özellikleri taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışınları kırınımı (XRD), çekme, sertlik ve yoğunluk deneyleri ile belirlenmiştir. 2 saatlik mekanik alaşımlama süresi sonrasında, tüm grupların SEM incelemelerine bakıldığında TiC takviyesinin AA7075 matris içerisine homojen olarak dağıldığı ve ortalama toz boyutunun pulsu yapı oluşumundan dolayı arttığı daha sonra artan öğütme sürelerinde ise pulsu yapının kırılması ile ortalama toz boyutunun düşmeye başladığı gözlemlenmiştir. Kompozit malzemeler üzerinde yapılan deneyler sonucuna ise çekme mukavemetinin 2 saate kadar arttığı, sonrasında ise azaldığı belirlenmiştir. En yüksek çekme mukavemeti 2 saat mekanik alaşımlanmış %20 TiC takviyeli kompozitte, en yüksek sertlik değeri ise artan TiC takviyesi ve deformasyon sertleşmesi sonucu %20 TiC takviyeli 20 saat mekanik alaşımlama işlemi uygulanmış kompozit malzemede elde edilmiştir.
Zeytin Çekirdeği Tozlarının Taşıt Fren Balatalarında Kullanımı ve Aşınma Özelliklerinin Araştırılması
(Konya Teknik Üniversitesi, 2019) Keskin, Esra; Kuş, Recai
Fren balatası üretiminde kullanılan asbestin insan sağlığını olumsuz etkilemesi sonucunda araştırmacılar asbeste alternatif yeni malzeme arayışına girmişlerdir. Bu çalışmada, fren balatalarında asbestin yerine ekolojik bir malzeme olan zeytin çekirdeği (ZÇ) tozu kullanımının, balatanın aşınma özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Zeytin çekirdeği tozları ağırlıkça %3, %6, %9, %12 ve %15 oranlarında eklenerek 5 farklı kompozisyon oluşturulmuştur. Balataların üretiminde takviye malzemesi olarak zeytin çekirdeği, bağlayıcı olarak fenolik reçine, dolgu malzemesi olarak barit, sürtünme düzenleyici olarak bronz, katı yağlayıcı olarak grafit ve aşındırıcı olarak alümina kullanılmıştır. Numune üretimi için toz bileşenler 1000 d/dak.' da, 12 dak. karıştırılmıştır. Hazırlanan karışımlar tek yönlü pres ile 10 MPa basınçta, 150 °C presleme sıcaklığında 15 dak. preslenmiştir. Üretilen deney numunelerinde düzgün bir yüzey elde etmek için önce zımparalama, ardından ultrasonik temizlik yapılmıştır. Numunelerin yoğunluk, sertlik, aşınma oranı ve sürtünme katsayısı değerleri belirlenmiş, SEM görüntüleri alınarak incelenmiştir. Ticari bir balatadan alınan örneklere de yoğunluk, sertlik, pin-on disk aşınma testleri yapılmış ve çıkan sonuçlar mukayese edilmiştir. Pin on disk aşınma deneyi iki farklı hız ve basınçta çalışılmıştır. Böylece sürtünme katsayısı ve aşınma oranına hız ve basıncın etkisi incelenmiştir. Çalışma sonunda, ZÇ oranı arttıkça sertlik ve yoğunluk değerlerinin azaldığı görülmüştür. Hızın artmasıyla birlikte aşınma oranı ve sürtünme katsayısının arttığı, basıncın artmasıyla birlikte aşınma oranı ve sürtünme katsayısının azaldığı tespit edilmiştir.
Zr Ve/veya V İlavesinin Al-si Alaşımlarının Yapısal ve Mekanik Özelliklerine Etkisinin İncelenmesi
(Konya Teknik Üniversitesi, 2021) Canbaz, Enes; Yıldırım, Mehmet
Alüminyum alaşımları yapısal uygulamalarda hafif olmaları, bağıl dayanımlarının yüksek olması ve üstün korozyon/oksidasyon dirençlerinden dolayı çelikten sonra en çok kullanılan ikinci metal grubudur. Alüminyum alaşımlarının üstün fiziksel ve mekanik özellikleri uygulanan ısıl işleme ve yapısında bulunan alaşım elementinin türüne ve miktarına bağlıdır. Al-Si esaslı döküm alaşımları ise otomotiv endüstrisinde yakıt tüketiminin azaltılması ve taşıtların hafifletilmesi gibi sebeplerden dolayı en çok tercihe edilen gruptur. Bununla birlikte, Al alaşımlarının taşıtlarda çeliğin yerine kullanılabilmesi için mekanik özelliklerinin daha da arttırılması gerekmektedir. Bu kapsamda otomotiv endüstrisinde kullanılan ve gün geçtikçe kullanım alanı artan ticari alüminyum döküm alaşımlarından AlSi10Mg alaşımının mevcut mekanik özelliklerinin Zr ve/veya V ilavesi ile arttırılması amaçlanmıştır. Çalışma kapsamında kullanılan alaşımlar metal kalıba döküm yöntemi ile üretilmiş ve farklı sürelerde T6 ısıl işlemi (500 ?'de 1 saat çözeltiye alma-190 ?'de 1, 4, 16 ve 64 saat yaşlandırma) uygulanmıştır. Zr ve/veya V ilavesinin ticari AlSi10Mg alaşımının mikroyapısına, faz ilişkilerine, dönüşüm sıcaklıklarına ve mekanik özelliklerine etkisi detaylı bir şekilde incelenmiştir. Alaşımların mikroyapısı optik mikroskop ile faz analizleri X-ışınları kırınımı (XRD) ile ötektik dönüşüm sıcaklıkları ise termal analiz yöntemi ile incelenmiştir. Dökülmüş haldeki ve ısıl işlem görmüş numunelerin mekanik özellikleri Brinell sertlik ve çekme testleri ile ölçülmüştür. Zr ve/veya V ilavesinin mikroyapı ve diğer yapısal özelliklere çok fazla etkisi olmamasına rağmen, AlSi10Mg alaşımının mekanik özelliklerinin % 0,2 Zr ve % 0,5 V ilavesi ile önemli ölçüde arttığı gözlemlenmiştir. Hatta, 64 saat yaşlandırılmış % 0,2 Zr ve % 0,5 V ilaveli alaşım sırasıyla 212 ve 250 MPa akma ve çekme dayanımı göstermiştir.

Browse

Browsing Tez Koleksiyonu by Department "Enstitüler, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı"