Tabakalı dairesel metal kompozit malzeme üretilmesi, yüzey özelliklerinin iyileştirilmesi ve mekanik özelliklerinin araştırılması
Production of layered circular metal composite material, improvement of its surface properties and investigation of its mechanical properties
- Tez No: 671776
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET BAKİ KARAMIŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Alüminyum matrisli kompozitler, Metal kompozitler, Metal matrisli kompozitler, Aluminum matrix composites, Metal composites, Metal matrix composites
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında yüksek dayanım ve düşük yoğunluk özelliklerinin bir arada bulunduracak ve yüzey özellikleri iyileştirilebilir bir tabakalı dairesel metal kompozit geliştirmek amaçlanmıştır. Mil şeklindeki bu kompozit malzemenin kılıf olarak adlandırılan dış kısmı AISI 4140 çelikten, öz olarak adlandırılan iç kısmı ise Al2024/B4C bileşimi metal matrisli kompozitten (MMK) oluşmaktadır. Al2024/B4C toz karışım oranları hacimce %5, %15 ve %25 B4C içerek şekilde belirlenmiştir. Ortalama 40 µm tanecik boyutunda Al2024 tozu ile 10, 17 ve 58 µm tanecik boyutlarda B4C kullanılmıştır. Kompozit malzemeler, çelik tüpler içine Al2024/B4C toz karışımlarının sıkıştırılması ile elde edilen ön mamullerin çekme yöntemi uygulayarak şekillendirilmesiyle elde edilmiştir. Çekme işlemi oda sıcaklığı, 250 ve 400 °C sıcaklıklarda ve üç farklı deformasyon oranında (%16, %30 ve %37) gerçekleştirilmiştir. Tüm sıcaklık şartlarında üretilen kompozit malzemelerde deformasyon oranının artması, malzemelerin eğme, basma ve kayma mukavemet değerlerini arttırmıştır. Oda sıcaklığında üretilen kompozit malzemelerde %5 B4C takviyesi ile artan eğme mukavemeti, bu oranın artması ile düşmüştür. 250 ve 400 °C sıcaklılarda üretilen malzemelerde ise eğme mukavemeti % 15 takviye oranından sonra düşmüştür. Basma mukavemeti ise tüm sıcaklık şartlarında B4C takviyesi ile artmış, bu oranının % 15'i geçmesi ile düşmüştür. Kayma mukavemetleri, deformasyon oranının artması ve B4C takviyesi ile artarken, işlem sıcaklıklarının yükselmesi ile düşmüştür. Nitrürleme işlemi sonrasında basma ve eğme mukavemet değerleri iyileşirken kayma mukavemet değerleri düşüş göstermiştir. Ayrıca yüksek deformasyona uğramış malzemelerde çelik kılıfta daha kalın bir nitrür tabakası elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, it was aimed to develop a layered circular metal composite which will have high strength and low density properties together and whose surface properties can be improved. The outer part of this rod-shaped composite material, called the sheath, was made of AISI 4140 steel, and the inner part, called the core, was made of Al2024/B4C metal matrix composite (MMC). Al2024/B4C powder mixture ratios were determined as 5%, 15% and 25% volume fraction of B4C. Al2024 powder in an average of 40 µm particle size and B4C in 3 different particle sizes as 10, 17 and 58 µm were used. Composite materials were obtained with drawing of the pre-products which achieved by compressing the Al2024/B4C powder mixtures into steel tubes. The drawing process was carried out in room temperature, temperatures of 250 and 400 ° C, and at three different deformation rates (16%, 30% and 37%). Under all temperature conditions, the increase of the deformation rate increased the bending, compression and shear strength values of the materials. In composite materials produced under cold conditions, the bending strength which increased with 5% B4C reinforcement, decreased with the increase of this ratio. In materials produced at temperatures of 250 and 400 ° C, the bending strength decreased after 15% reinforcement ratio. Compression strength increased with B4C reinforcement under all temperature conditions and decreased after 15% volume rate. Shear strength increased with increasing of deformation rate and B4C reinforcement, but decreased with increasing of temperature. While compression and bending strength values of composites improved with nitriding process, their shear strength values decreased. In addition, a thicker nitride layer was obtained in the steel sheath of composite materials produced with a high deformation rate.
Benzer Tezler
- Design, analysis and verification of conventional and non-conventional cylindrical cfrp composite shell with optimized cutout under the effect of combined loading
Üzerinde kesitler olan geleneksel ve geleneksel olmayan silindirik karbon fiber kompozit polimer kabuğun bileşik yükleme altında tasarım, analiz ve doğrulanması
MANSUR ÇELEBİ
Doktora
İngilizce
2017
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
PROF. DR. ZAFER GÜRDAL
- Tabakalı kompozit malzemelerdeki dairesel delik hasarının yama ile tamirinin deneysel olarak araştırılması
Investigation of circular damage repairing by using adhesive in laminate composite materials experimentaly
ŞÜKRÜ ÇETİNKAYA
Doktora
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAŞİM PIHTILI
- Çimento esaslı kompozitlerden üretilen yapı elemanlarının mekanik davranışlarının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of the mechanical behaviors of structural elements produced by cementitious composites
MEHMET MUSTAFA DAŞKIRAN
Doktora
Türkçe
2018
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA GENÇOĞLU
- Design and optimization of variable stiffness composite structures modeled using Bézier curves
Bézier eğrileriyle modellenen değişken katılıklı kompozit yapıların tasarımı ve optimizasyonu
ONUR COŞKUN
Doktora
İngilizce
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
- Mineralogy and geochemistry of gossans developed on selected Kuroko–type VMS deposits occuring in eastern pontides (NE Turkey)
Doğu pontitler (KD Türkiye)'de bulunan seçilmiş bazı Kuroko-tipi VMS yatakları üzerinde gelişen gossanların mineralojisi ve jeokimyası
SHAIG HAMZALIYEV
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN ÇİFTÇİ