Seçici lazer ergitme (SLE) ile üretilmiş Tİ-6AL-4V alaşımında post proseslerin aşınmaya etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of post processes on wear in Tİ-6AL-4V alloy produced by selective laser melting (SLM)
- Tez No: 944240
- Danışmanlar: PROF. DR. SUAT YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Milli Savunma Üniversitesi
- Enstitü: Atatürk Stratejik Araştırmalar ve Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Havacılık Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Seçici Lazer Ergitme (selective laser melting, SLM) yöntemi, havacılık sektöründe uçakların gövdesi, yapısal ve motor parçaları, tıp alanında biyomedikal aksam ve cihaz ile çeşitli implant biyomalzemelerinin imalatı gibi alanlarda yaygın olarak kullanılan, hızlı prototipleme (rapid prothotyping) süreci ile birlikte düşük ağırlıkta, yüksek dayanım göstererek karmaşık geometrideki parça tasarımı ve yekpare malzeme üretimi avantajı sağlayan 3D-eklemeli imalat (additive 3D-printing) yöntemidir. Grade 5 olarak tanımlanan Ti-6Al-4V alaşımları, korozyon direncine karşı yüksek dayanım göstermesi, yüksek tokluk ve mekanik özelliklere sahip olması açısından birçok alanda tercih edilmektedir. Çalışmalarda kullanılmak üzere; SLM ile eklemeli imalatla üretilmiş, ~%100 doluluk oranında ve 60 µm katman kalınlığında Ti-6Al-4V Grade 5 alaşımı numuneler elde edilmiştir. Tez çalışmasının asıl amacı, Ti-6Al-4V malzemesinin mükemmel özelliklerinin yanında, aşınma özelliklerini daha da iyileştirmek amacıyla farklı yüzey kaplamaları uygulanarak Ti-6Al-4V alaşımının aşınma-mekanik özelliklerinin geliştirilmesini sağlamak ve farklı kaplamaların aşınma dayanımı üzerine etkilerinin incelenmesidir. Bu amaçla SLE eklemeli imalat yöntemi ile üretilen Ti-6Al-4V alaşım numunelerine; önce HIP (Sıcak İzostatik Presleme) işlemi, devamında Eloksal (Anodik oksidasyon veya anadizasyon) kaplama işlemi yapılmıştır. Bunun yanı sıra bir başka grup Ti-6Al-4V numuneye PVD (Fiziksel Buhar Biriktirme) ile yaklaşık 2-3 µm kalınlıkta TiN (titanyum nitrür) ve TiAlN (titanyum-alüminyum-nitrür) kaplamaları uygulanmıştır. Daha sonra tüm numunelerin aşınma davranışlarının incelenmesi hedeflenmiştir. Aşınma testleri için ball-on-flat (reciprocating) yöntemi tercih edilmiştir. Karşılaştırmalı olarak aşınma özelliklerinin incelenebilmesi için, TiN, TiAlN ve anodizasyon olarak kaplanmış ve işlemsiz Ti-6Al-4V olmak üzere 4 farklı aşınma test numunesi elde edilmiştir. Özellikle kaplanmış ürünlerin kaplama karakteristiğini değerlendirebilmek üzere SEM/EDS mikroyapı incelemeleri yapılması hedeflenmiştir. Yapılan değerlendirme ve irdelemeler sonucunda; en iyi aşınma dayanımı gösteren numune grubu, TiN kaplanmış Ti-6Al-4V olduğu anlaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
Selective Laser Melting (SLM) is an additive 3D-printing method that is widely used in the aerospace industry for the production of aircraft bodies, structural and engine parts, as well as in the medical field for biomedical components, devices, and various implant biomaterials. This method, used along with rapid prototyping, allows for the design of complex geometries and the production of monolithic materials that are lightweight yet exhibit high strength. Ti-6Al-4V alloys, known as Grade 5, are preferred in many applications due to their high corrosion resistance, toughness, and mechanical properties. For research purposes, Ti-6Al-4V Grade 5 alloy samples produced by SLM additive manufacturing with ~100% density and a layer thickness of 60 µm have been obtained. The primary goal of the thesis is to enhance the wear properties of the Ti-6Al-4V alloy by applying different surface coatings, alongside its excellent inherent properties, and to investigate the effects of these coatings on wear resistance. With this aim, Ti-6Al-4V alloy samples produced by the SLM method underwent HIP (Hot Isostatic Pressing) and subsequent Anodizing (Anodic oxidation or anodization) coating processes. Additionally, another set of Ti-6Al-4V samples was coated with approximately 2-3 µm thick TiN (titanium nitride) and TiAlN (titanium-aluminum-nitride) using PVD (Physical Vapor Deposition). The goal was then to examine the wear behavior of all samples. The ball-on-flat (reciprocating) method was chosen for wear testing. To comparatively analyze wear properties, four different wear test samples were prepared: TiN coated, TiAlN coated, anodized, and uncoated Ti-6Al-4V. To evaluate the coating characteristics, especially of the coated products, SEM/EDS microstructure analyses were planned. The evaluations and analyses concluded that the sample group with the best wear resistance was the TiN coated Ti-6Al-4V.
Benzer Tezler
- Seçici lazer ergitme yöntemi ile Ti-6Al-4V ELI alaşımından üretilen farklı kafes yapıların yapısal-mekanik özelliklerinin deneysel ve teorik olarak incelenmesi
An experimental and theoretical investigation of the structural-mechanical properties of different lattice structures produced by selective laser melting method from Ti-6Al-4V ELI alloy
İLYAS HACISALİHOĞLU
Doktora
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYHAN ÇELİK
- Seçici lazer ergitme yöntemi ile üretilmiş titanyum alaşımının iki farklı titanyum porselenine bağlantısının üç nokta eğme testiile değerlendirilmesi
Evaluation of the bonding of titanium alloy produced by selective laser melting to two different titanium porcelains using three-point bending test
MURAT SITKI ÖZMEN
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2025
Diş HekimliğiAfyonkarahisar Sağlık Bilimleri ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NERGİZ UZ
- SLE (seçici lazer ergitme) yöntemi ile üretilen Ti6Al4V alaşımının ısıl işlemi ve karakterizasyonu
Heat treatment and characterization of Ti6Al4V alloy produced by selective laser melting (SLM) method
ESRA ZERİNA APPAVURAVTHER
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Metalurji MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET TÜRK
- Seçici lazer ergitme yöntemi ile üretilen Ti6Al4V alaşımının mikro yapı ve mekanik davranışı üzerinde proses parametrelerinin etkisi
Effect of process parameters on microstructure and mechanical behavior of Ti6Al4V alloy fabricated by selective laser melting
NİYAZİ BASKIN
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CELALETTİN YÜCE
- Eklemeli imalat yöntemi ile üretilmiş ti6al4v malzemelerin termal şok sonrası mekanik davranışlarının incelenmesi
Investigation of the mechanical behavior of additivelymanufactured ti6al4v materials after thermal shock
AYŞE ÖKSÜZAŞIKI ERSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FEHMİ NAİR
DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDULLAH GÖÇER