Karbon nano fiber katkılı elmaslı kesici takımlarınkarakterizasyonu
Characterization of diamond cutting tools with carbon nanofiber
- Tez No: 659062
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SERKAN ISLAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Sıcak presleme, Hot pressing
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kastamonu Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Elmaslı kesici takımların matris seçimi kesme kalitesini etkileyen önemli bir kriterdir. Matrisin olması gerekenden çok sünek veya çok sert olması kesme kalitesini olumsuz yönde etkiler. Literatür incelendiğinde birçok farklı matris bileşimi kullanılmıştır. Fakat nano boyuttaki tanecik veya fiber kullanımı neredeyse hiç olmamıştır. Bu eksiklikten istifade ederek, bu tez çalışmasına yön verilmiştir. Bu tez çalışmasında bronz (ağ. %85 Cu + ağ. %15 Sn) matris içerisine ağırlıkça farklı yüzde oranlarda (0; 0,25; 0,50; 0,75 ve 1,00) karbon nano fiber (KNF) ilave edilmiştir. Üretim yöntemi olarak sıcak presleme yöntemi tercih edilmiş olup; numuneler 680 °C sinterleme sıcaklığı, 4 dakika sinterleme süresi ve 35 MPa basınç altında üretilmiştir. Üretilen numunelerin mikroyapı, sertlik, yoğunluk özellikleri, çapraz kırılma dayanımları ve korozyon davranışı araştırılmıştır. Mikroyapı incelemeleri ve faz bileşimi, optik mikroskobu, taramalı elektron mikroskobu ve X-ışınları difraksiyonu ile yapılmıştır. Sertlik ölçümleri bir mikrosertlik cihazı ile yapılmıştır. Üç noktalı eğme testleri üniversal çekme test cihazı kullanılarak gerçekleştirlmiştir. Numunelerin korozyon davranışları ise potansiyodinamik ölçümlerle belirlenmiştir. Mikroyapı fotoğrafları düşük oranlardaki KNF miktarının bronz matrisinde nispeten homojen, fakat yüksek miktarlarda belirli bölgelerde kümeler halinde topaklaştığını göstermiştir. XRD analizlerine göre yapıda α-Cu, Cu3Sn ve C fazları oluşmuştur. Artan KNF miktarlarında sertliklerde belirgin artışlar olmuştur, fakat bağıl yoğunluklarda değişim çok fazla olmamıştır. Çapraz kırılma dayanımlarında %0,25 KNF miktarında en yüksek tespit edilirken, artan KNF miktarlarında bu değerlerde azalmalar olmuştur. KNF katkılı numunelerin kırık yüzeylerinden alınan SEM fotoğraflarından ağırlıklı olarak taneler arası ayrılma şeklinde meydana geldiği belirlenmiştir. Nadir bazı bölgelerde ise plastik deformasyonun hâkim olduğu sünek kırılmanın meydana geldiği görülmüştür. Numunelerdeki KNF oranı arttıkça mikrogalvanik etkiden dolayı korozyon dirençlerinde düşüş meydana gelmiştir.
Özet (Çeviri)
The matrix selection of diamond cutting tools is an important criterion that affects the cutting quality. If the matrix is too ductile or too hard, it negatively affects the cutting quality. When the literature is examined, many different matrix combinations have been used. However, there is hardly any use of nanoscale particles or fibers. Taking advantage of this deficiency, this thesis study has been directed. In this thesis study, carbon nanofiber (CNF) was added in different percentages (0; 0,25; 0,50; 0,75 and 1,00) by weight into the bronze (85% wt Cu + 15% wt Sn) matrix. Hot pressing method has been preferred as the production method; The samples were produced under 680 °C sintering temperature, 4 minutes sintering time and 35 MPa pressure. The microstructure, hardness, density properties and transverse rupture strength of the produced samples were investigated. Microstructural investigations and phase composition were done by optical microscopy, scanning electron microscopy and X-ray diffraction. Hardness measurements were made with a microhardness device. Three-point bending tests were carried out using a universal tensile tester. The corrosion behavior of the samples was determined by potentiodynamic measurements. Microstructure photographs have shown that low amounts of CNF are relatively homogeneous in the bronze matrix, but aggregated in clusters in certain regions in high amounts. According to XRD analysis, α-Cu, Cu3Sn and C phases were formed in the structure. With increasing CNF amounts, there was a significant increase in hardness, but the change in relative densities was not much. While the highest amount of 0,25% CNF was detected in the transverse rupture strength, there was a decrease in these values with increasing CNF amounts. It was determined that the SEM photographs taken from the fractured surfaces of the CNF-added samples were mainly formed by intergranular separation. In some rare regions, it has been observed that ductile fracture dominated by plastic deformation occurs. As the CNF ratio in the samples increased, there was a decrease in corrosion resistance due to the microgalvanic effect.
Benzer Tezler
- Karbon nanotüp ve bor nitrür nano partikülleri ilaveli karbon fiber-epoksi kompozit borularının mekanik özelliklerine hidrotermal yaşlandırmanın etkisi
The effect of hydrothermal aging on the mechanical properties of carbon fiber-epoxy composite pipes with carbon nanotube and boron nitride nano particles
SAFA AK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiNecmettin Erbakan ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEMDUH KARA
- Filaman sarım karbon elyaf/epoksi boruların dinamik davranışına karbon nanotüp ve bor nitrür nano partikül ilavesinin etkisi
The effect of carbon nanotube and boron nitride nanoparticles addition on dynamic behaviour of filament wound carbon fiber/epoxy pipes
SALİM EĞEMEN KARABULUT
Doktora
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET AVCI
- Cure cycle determination of neat and nano-reinforced carbon/epoxy composites used in aerospace applications through investigation of cure kinetics by differential scanning calorimetry and rheometer
Havacılık uygulamalarında kullanılan katkısız ve nano-katkılı karbon/epoksi kompozitlerin kürleme kinetiğinin diferansiyel taramalı kalorimetre ve reometre ile incelenmesi ve kür döngülerinin belirlenmesi
AYŞE NUR SÜMBÜL BOZTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiÜretim Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BEKİR DIZMAN
- Delik içeren grafen katkılı karbon/epoksi nanokompozit plakaların mekanik özellikleri ve hasar analizi
Mechanical properties and failure analysis of graphene enhanced carbon/epoxy nanocomposite laminates containing a hole
HİLMİ YAVUZ AĞA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ELMAS SALAMCİ
- Nano katkılı biyokompozitlerin otomotiv malzemelerinde kullanılması
Utilization of nano additive biocomposites in automotive materials
HAMİDE TERMEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Polimer Bilim ve TeknolojisiPamukkale ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEM GÖK