Search

Bor mineralleri metalürji sanayinden otomotiv sektörüne, kompozit malzeme üretiminden nükleer sanayiye kadar birçok alanda kullanılmaktadır. Özellikle metalürji alanında malzemelerin mekanik özelliklerini iyileştirmek amaçlı kullanılmaktadır. Metalik malzemelerin yüzeylerinde kaplama malzemesi olarak kullanılması sıklıkla karşılaşılan durumlardandır. Yüzey kaplama malzemesi olarak bor yüzeye fırın içeresinde borlama ısıl işlemi ile kaplanabildiği gibi kaynaklı birleştirmelerde ilave malzeme olarak da kaplanabilmektedir. Kaynaklı yöntemlerde, TİG, MİG-MAG, Plazma transfer ark kaynak ve lazer kaynak yöntemleri örnek olarak verilebilir. Bu çalışmada AISI 304 paslanmaz çelik mil malzeme üzerine Bor Karbür ve Bor Oksit tozu 3 farklı akım değerlerinde kaplanmıştır. Sinerjik pulse MİG kaynak yöntemi ile 60 mm uzunluğunda, 8 mm çapında paslanmaz çelik millerine 2 mm derinliğinde ve 7 mm çapında boşluklar açılmıştır. Tepe noktalarına açılan bu boşluklara bu tozlar eklenerek kaynaklı işlem gerçekleştirilmiştir. Açılan boşluklardan tozların uçmasını önlemek amacıyla tozlar saf alkolle macun kıvamına getirilip sürülmüştür. Tozlar ilave edildikten sonra mil üstlerine normal, tek ve double pulse olmak üzere kaynak işlemi gerçekleştirilmiştir. Kaynak işlemi sonucunda optik mikroskopla görüntüler çekilmiştir. Numunelere optik inceleme sonrasında mikro sertlik ölçümü işlemi uygulanmıştır. Kaplama ara yüzü incelemeleri neticesinde, kaynak dikişi ile paslanmaz mil malzemenin metalürjik olarak bağlandığı ve kaynak dikişinde dentritik yapılar olduğu görülmüştür. Kaynak dikişi mikro sertlikleri incelendiğinde double pulse akım ile yapılan kaplamanın, normal akım ve pulse akım ile yapılanlara göre daha sert olduğu tespit edilmiştir. Boron minerals and their constituents are used in many fields from metallurgical industry to automotive industry, from composite material production to nuclear industry. Boron and boron minerals are especially used in the field of metallurgy to improve the mechanical properties of materials. For example, the use of metallic materials as a coating material on the surfaces is often encountered. Boron surface as surface coating material can be coated with boron heat treatment inside the furnace as well as additional material in welded joints. In welding methods, TIG, MIG-MAG, plasma transfer arc welding and laser welding methods can be given as examples. In this study, Boron Carbide and Boron Oxıde powder is coated on three different flow values on AISI 304 stainless steel shaft material. With the synergic pulse MIG welding method, the holes of 60 mm distance, 8 mm diameter stainless steel rod were drilled in 2 mm depth and 7 mm diameter. B4C and B2O3 powder was added to these cavities opening to the peaks and the welded process was carried out. In order to prevent the B4C and B2O3 dust from flying into the cavities opened, it was put into a paste with pure alcohol and applied. After the addition of powder, welding was performed on the shaft tops as normal, single and double pulse. Because of the welding process, optical microscope images were taken. Micro hardness measurement was applied to the samples after optical examination. As a result of the examination of the coating interface, it was seen that the welded seam and stainless shaft material were metallurgical bonded and the welded seam was dendritic structures. When welding micro stiffness was examined, it was determined that the coating with double pulse current was harder than the ones with normal current and pulse current.

Kaynaklı birleştirme teknolojilerindeki gelişmeler ışığında, sürtünme kaynağı birçok sanayi ve endüstride geniş uygulama alanı imkânı bulmuş katı hal kaynak yöntemidir. Sürtünme kaynağı özellikle otomotiv, savunma sanayi, havacılık ve uzay endüstrilerinde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Geleneksel kaynak teknikleri ile birleştirilmesi güç ve problemli olan özellikle silindirik parçaların kaynaklarında başarılı bir şekilde uygulanmaktadır. Alüminyum–çelik, alüminyum–bakır, çelik–seramik, alüminyum–seramik gibi malzemeler, bu yöntemle birleştirilebilir. Bu yöntem malzemelerin tam ergime oluşmadan birleştirilmesine olanak sağlar ve avantaj oluşturur. Mekanik ve fiziksel özellikleri farklı olan iki metal malzeme kusursuz bir şekilde birleştirilebilir. Aşınmanın, yorulmanın ve mekanik diğer zorlamaların çok olduğu birçok makine parçası imalatında sürtünme kaynağı başarılı bir şekilde uygulanmaktadır. Deniz suyu altında çalışacak olan bir su pompası fanı için aşınmanın çok olduğu yerde aşınmaya dayanıklı malzeme kullanmak (paslanmaz, titanyum vb.), diğer kısımda ise normal kalite (S235, S355 vb.) bir malzeme kullanmak imalatı olumlu yönde iyileştirebilmektedir. Bu iyileşme çalışma performansı olarak daha sonrada mevcut imalatın maliyeti olarak kendini gösterecektir. Bu çalışmada farklı özelliklere sahip 20 mm çapında AISI 420 ve E 360 çeliği sürtünme kaynağı ile birleştirilmiştir. Kaynaklı birleştirmelerde devir sayısı, sürtünme basıncı, sürtünme süresi gibi parametreler literatür çerçevesinde değerleri değiştirilerek farklı mikroyapı ve mekanik özelliklere sahip birleştirmeler elde edilmiştir. İncelemeler sonucunda iki farklı malzeme türünün boşluksuz olarak birleştiği ve parametrelerin birleşme kalitesinde önemli role sahip olduğu tespit edilmiştir. Farklı özelliklere sahip çelik alaşımlarının sürtünme kaynak yöntemi ile birleştirilmesinde uygun parametrelerin kullanılarak kaynak kalitesini artırmanın mümkün olduğu görülmüştür. In the light of developments in welded joining technologies, friction welding is a solid state welding method that has found wide application in many industries and industries. Friction welding is widely used in the automotive, defense industry, aerospace and aerospace industries. It is successfully applied especially in the welding of cylindrical parts, which are difficult and problematic to join with traditional welding techniques. Materials such as aluminum-steel, aluminum-copper, steel-ceramic, aluminum-ceramic can be combined with this method. This method allows the materials to be joined before full melting occurs and is advantageous. Two metal materials with different mechanical and physical properties can be seamlessly combined. Friction welding is successfully applied in many machine parts manufacturing where abrasion, fatigue and other mechanical stresses are high. For a water pump fan that will operate under sea water, using abrasion resistant material (stainless, titanium, etc.) where abrasion is abundant, and using a normal quality material (S235, S355 etc.) in the other part can improve the manufacturing positively. This improvement will manifest itself as operating performance and then as the cost of the current manufacturing. In this study, 20 mm diameter AISI 420 and E 360 steel with different properties were combined with friction welding. In welded joints, the values of parameters such as speed, friction pressure, friction time were changed within the framework of the literature, and joints with different microstructure and mechanical properties were obtained. As a result of the investigations, it has been determined that two different material types join without gaps and the parameters have an important role in the quality of the joint. It has been seen that it is possible to increase the welding quality by using appropriate parameters in joining steel alloys with different properties by friction welding method.

YÖK ID: 610149 İmalat mühendisliğindeki en büyük sorunlardan biri, sac metal, boru ya da ince et kalınlığına sahip profillerin basit, verimli ve uygun maliyetli bir şekilde nasıl birleştirileceğidir. Diş sayısını artırmak için kullanılan kaynaklı somunlar ve dişli ekler gibi birçok farklı çözüm mevcuttur. Bu çözümler kare profil borularda yetersiz kalmaktadır. Profillerin iç kısımlarına somun kaynatılamayacağından dolayı dış yüzeyine kaynatılmaktadır. Bu sebeple çıkıntılı bir yüzey elde edilmektedir. Bazı proseslerde bu yüzeyin kullanılması gerekebilir. Dışarıdan ek malzeme gerekmeden sıvama ile delik delinip kılavuz çekilebilir. Bu çalışmada ince et kalınlığına sahip kare profil borulara sıvama yöntemi ve matkap yöntemi ile delik delinerek kılavuz çekilecektir. Delik çaplarına göre devir sayısı değiştirilerek deneyler yapılacaktır. One of the biggest problems in manufacturing engineering is how to combine sheet metal, pipe or thin-walled profiles in a simple, efficient and cost-effective way. There are many different solutions available, such as welded nuts and threaded inserts used to increase the number of teeth. These solutions are insufficient for square profile pipes. Since the nut can not be welded to the inner parts of the profiles, it is welded to the outer surface. For this reason, a protruding surface is obtained. In some processes this surface may need to be used. It is possible to drill a flowdrill without the necessity of additional material from the outside. In this study, square profile pipes with thin wall thickness will be flowdrill and flowtap. Experiments will be carried out by changing the number of revolutions according to hole diameters. İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET -- iv ABSTRACT -- v TEŞEKKÜR -- vi İÇİNDEKİLER -- viii ŞEKİLLER DİZİNİ -- xi RESİMLER DİZİNİ -- xiii ÇİZELGELER DİZİNİ -- xiv SİMGELER VE KISALTMALAR -- xv 1.GİRİŞ -- 1 2. LİTERATÜR TARAMASI -- 2 3. SIVAMA İLE DELİK DELME PROSESİ -- 6 3.1 Sıvama Yöntemi Delik Delme Aşamaları -- 7 3.1.1. Başlangıç aşaması -- 7 3.1.2. Akma aşaması -- 8 3.1.3. Şekillendirme aşaması -- 8 3. 2. Sıvama Ucu Geometrileri -- 9 3.2.1. Uzun tip sıvama uçları -- 10 3.2.2. Kısa tip sıvama uçları -- 10 3.2.3. Kesici boyunlu sıvama uçları -- 11 3.2.4. Kesici ağızlı sıvama uçları -- 11 3.3. Sıvama Ucu Seçimi -- 12 3.4. Delme Parametreleri -- 13 ix Sayfa 3.4.1. Eksenel kuvvet -- 13 3.4.2. Takım ilerlemesi -- 13 3.4.3. Sürtünme açısı -- 14 3.4.4. Devir sayısı -- 14 3.4.5. Tahrik gücü -- 15 3.4.6. Malzeme kalınlığı -- 16 3.5 Kullanım Alanları -- 16 3.6. Sıvama ile Delik Delinen Bölgeye Kılavuz Açma -- 17 3.7. Sıvama Yönteminin Avantajları -- 18 4. MATERYAL VE METOT -- 19 4.1. Sıvama Yöntemi Malzemeleri -- 19 4.1.1 Sıvama yöntemi parametreleri -- 20 4.2. Matkap Yöntemi Malzemeleri -- 22 4.2.1. Matkap yöntemi parametreleri -- 22 4.3. Sıvama Uçları ve Kılavuzları -- 23 4.4. Sıyırma Testi Fikstür Tasarımı -- 24 4.5. CNC Tezgâh Özellikleri -- 25 5. DENEYSEL ÇALIŞMALAR VE SONUÇLAR -- 27 5.1. Sıvayarak Delik Delme ve Kılavuz Açma Yöntemi -- 27 5.2. Matkap Ucu ile Delik Delme ve Kılavuz Açma Yöntemi -- 29 5.3. Sıvama Yöntemi Sonucu Kovan Yükseklikleri -- 30 5.4. SY ve MY Kovan Yüksekliği Karşılaştırması -- 33 5.5. Sıyırma Testi -- 34 5.5.1. SY sıyırma testi ve sonuçları -- 36 x Sayfa 5.5.2. Matkap yöntemi sıyırma testi ve sonuçları -- 38 5.5.3. MY ile SY sıyırma testi sonuçları karşılaştırılması -- 41 5.6. Sertlik Testi -- 43 5.6.1. Sıvama yöntemi sertlik testi sonuçları -- 44 5.6.2. Matkap yöntemi sertlik testi sonuçları -- 46 5.6.3. Sertlik testi sonuçları karşılaştırılması -- 47 5.7. Penetrant Testi -- 48 5.7.1. Sıvama yöntemi penetrant testi sonuçları -- 49 5.7.2. Matkap yöntemi penetrant testi sonuçları -- 52 5.7.3. Penetrant test sonuçları karşılaştırması -- 54 6. SONUÇ VE ÖNERİLER -- 55 KAYNAKLAR -- 58 ÖZGEÇMİŞ -- 60

06.03.2018 tarih ve 30352 sayılı Resmi gazetede yayımlanan “Yükseköğretim Kanunu İle Bazı Kanun Ve Kanun Hükmünde Kararnamelerde Değişiklik Yapılması Hakkında Kanun” ile 18.06.2018 tarihli “Lisansüstü Tezlerin Elektronik Ortamda Toplanması, Düzenlenmesi ve Erişime Açılmasına İlişkin Yönerge” gereğince tam metin erişime açılmıştır. Yapılmış olan bu çalışmada 316L paslanmaz çeliğinin yüzeyine APS (Atmosferik Plazma Sprey) yöntemi ile molibden (Mo), zirkonyum oksit (ZrO2) ve nikel krom alüminyum itriyum (NiCrAlY) alaşımı ile kaplanmış olunup, kaplama işleminden sonra malzemelerin soğuk aşınma testlerine tabii tutulmuş ve yapılan deneyler sonucunda aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir. APS (Atmosferik Plazma Sprey) yöntemi ile 316L paslanmaz çeliğinin yüzeyi molibden (Mo), zirkonyum oksit (ZrO2) ve nikel krom alüminyum itriyum (NiCrAlY) alaşımı ile başarılı bir şekilde farklı kalınlıklarda 200 μm ve 300 μm ‘da kaplanmıştır. Soğuk aşınma deneylerinden önce numunelerin mikro yapısal özellikleri incelenerek yüzey pürüzlülüğü, porozite, sertlik değerlerine bakılarak bilgi edinilmiştir. Yapılmış olan soğuk aşınma deneyleri neticesinde malzemenin yüzeylerinde bir takım deformasyonlar meydana geldiği gözlenmiştir. Bu deneyler neticesinde elde edilmiş bulgular literatürde yapılmış olan diğer çalışmalar ile değerlendirilmiştir. In this study it is made on the surface of 316L stainless steel with the method APS (Atmospheric Plasma Spray),was coated molybdenum (Mo), zirconium oxide (ZrO2) and nickel chromium aluminum itriny alloy (NiCrAlY) happen, after coating, the materials were to subjected cold wear test and the following result were obtained through experiments performed. By APS (Atmospheric Plasma Spray) method 316L stainless steel surface was coated with successfully different thickness 200 μm and 300 μm zirconium oxide (ZrO2), molybdenum (Mo) and nickel chromium aluminum itriny alloy (NiCrAlY) Before the cold wear tests, microstructural properties of the samples were examined and the information was obtained by looking at surface roughness, porosity, hardness values. Some deformations in the surface material has because of cold wear test been observed. The finding who were obtained in these experiments, and were evaluated with other studies in the literature.

Bu çalışmada, AISI 304 paslanmaz çeliğinin nokta direnç kaynağı kullanılarak bağlanması işleminde etken parametreler incelenmiştir. En uygun süreç parametrelerinin seçilmesi ile kaynak bağı sonrasında yüzeyde en az iz kalması amaçlanmıştır. Kaynak sonrası oluşan çekirdek bölgesi görüntü işleme teknikleri kullanılarak analiz edilmiştir. Nokta kaynağının dayanımı da çekme testi yardımıyla kontrol edilmiş ve sonuçlar uzman bir kaynakçının subjektif değerlendirmesi ile karşılaştırılmıştır. İmalat sonrası ek işçilik gerektirmeden hem estetik hem de yeterli dayanıma sahip kaynak bağlarının gerçekleştirilmesi için bu yaklaşım sonuçlarının faydalı olacağı düşünülmektedir. In this study, the process parameters of the AISI 304 stainless steel with the spot resistance welding were investigated. By choosing the most suitable process parameters, it is aimed to keep the minimum traces on the surface after spot welding operation. The core region after welding was analyzed using image processing techniques. The strength of the spot was also checked with a tensile test and the results were verified by a subjective expert evaluation. It is thought that the results of this approach will be beneficial for the realization of aesthetic welding without requiring additional processing after welding. ACT Otomotiv Ltd. Şti

Bu çalışmada, kuru kesme şartlarında AISI 316L östenitik paslanmaz çeliğin işlenmesinde kesme parametrelerinin ve kesici takım kaplamasının, yüzey pürüzlülüğüne etkilerini araştırmak için tornalama deneyleri yapılmıştır. Deneylerde TiCN-Al2O3-TiN kaplamalı ve kaplamasız sementit karbür kesici takımlar kullanılmıştır. Sabit kesme derinliğinde(1,5mm), dört farklı kesme hızında(100–150–200–250 m/dak) ve dört farklı ilerleme hızlarında (0,15–0,25–0,35–0,45 mm/dev ) toplam 32 adet deney yapılmıştır. Deneylerde ilerleme miktarı arttıkça yüzey pürüzlülüğünün arttığı fakat kesme hızı arttıkça yüzey pürüzlülüğünün azaldığı tespit edilmiştir., In this study, turning tests were performed under dry cutting conditions in order to investigate the effect of cutting tool coating and cutting parameters on surface roughness in machining of AISI 316L austenitic stainless steel. In the experiments, TiCN-Al2O3-TiN coated and uncoated cemented carbide cutting tools are used. 32 experiments were totally carried out with 4 different cutting speeds (100–150–200–250 m/dak) and 4 different feed rates (0,15–0,25–0,35–0,45 mm/dev ) for each cutting tools at constant debt of cut (1,5 mm). In experiments, it is determined that the surface roughness was increased when feed rate was increased but the surface roughness was decreased when the cutting speed was increased.

Bu çalışmada, piyasada birçok alanda kullanılan AISI 304L paslanmaz çeliğin sürtünme karıştırma kaynak edilebilirliği ve bu esnada kaynağa etki eden parametrelerin (takım devir hızı, ilerleme hızı, baskı kuvveti ve takım açısı) karşılaştırmalı deneyler sayesinde etkileri araştırılmıştır. Deneylerde, sürtünme karıştırma kaynağı, üniversal freze tezgâhı tablası üzerine bağlanan cıvatalı diğer bir tabla düzeneği ile yapılmıştır. Takım olarak WC-Co (parmak freze çakısı) malzemesinden yapılmış 16mm omuz çapında uçlar kullanılmıştır. Deneyler sırasında tablaya bağlanan termo-elemanlar sayesinde, sıcaklık değişimleri ölçülerek kayıt altına alınmıştır. Üzerinde çalışılan parametreler, takım devir sayısı olarak 600, 750, 950, 1180 ve 1500 min-1, ilerleme hızı olarak 37.5, 47.5, ve 60 mm/min, takım baskı kuvveti olarak 5, 7 ve 9 kN değerleri ile takım açısı olarak 0º, 1º, 1.5º ve 2º değerleri seçilmiştir. Karşılaştırması yapılacak olan parametrenin değiştirilerek diğer parametrelerin sabit tutulması yöntemiyle çok sayıda deneyler yapılmış en uygun parametreler belirlenmiştir. Bunlar 1180 min-1, 47.5 mm/min, 7 kN ve 2º parametreleri olmuştur. Kaynağı yapılan paslanmaz çelik levhalar, tahribatlı ve tahribatsız muayene yöntemleri ile incelenerek, kaynak parametreleri ve kaynak edilebilirlik hakkında daha belirleyici sonuçlar elde edilmesini sağlamıştır. Yapılan deneyler ve sonuçları doğrultusunda anlaşılmıştır ki, günümüzde kullanımı giderek yaygınlaşan bir kaynak yöntemi olan sürtünme karıştırma kaynağı, uygun ortam ve şartlar içerisinde, doğru parametreler seçilerek, paslanmaz çelikler üzerinde de alternatif birleştirme yöntemi olarak kullanılabilir. In this study, weldability of AISI 304L austenitic stainless steel that used in many areas and parameters (tool rotating rate, tool traverse speed, contact force of shoulder and tool angle) affecting on welding were investigated by comparative experiments. Friction stir welding experiments are done with a bolt fixed table placed on a universal milling machine. From WC-Co material tools which has 16mm shoulder diameter, were used. Temperature changes were measured by thermocouples fixed on table. Worked on parameters with 600, 750, 950, 1180 and 1500 min-1 as tool rotating rate, 37.5, 47.5, ve 60 mm/min as tool traverse speed, 5, 7 ve 9 kN as contact force and 0º, 1º, 1.5º ve 2º as tool angle. In experiments parameters haven't been changed without parameters that will be compared and best conditions determined. These parameters 1180 min-1, 47.5 mm/min, 7 kN and 2º. Determining results about weldability and welding parameters were obtained by investigations of welded stainles steel plate sample by destructive and non-destructive testings. It is understood that, friction stir welding that's using is becoming prevalent, can be used for stainless steels welding by correct parameters and on fair terms.

İmalat sektöründe kullanılan malzemelerin işlenebilirlik özelliklerinin, iyileştirilmesi sürekli araştırma konusu olmuştur. Korozyon direnci, süneklilik ve çekme mukavemetinin yüksek olması paslanmaz çeliklerin sahip oldukları temel özelliklerdendir ve bu malzemelerin içerdiği krom, nikel ve molibden gibi alaşım elementleri, işlenebilirliklerini olumsuz olarak etkilemektedir. Paslanmaz çelikler işlenmesi zor malzemeler sınıfına girmektedir. Bu çalışmada AISI 304 paslanmaz çeliklerin frezelenmesinde farklı takımlar kullanılarak işlenebilirlilikleri ve takım performansları incelenmiştir. Kesme parametrelerinin etkisinde takım ömrü, yüzey pürüzlülüğü ve kesme kuvvetleri deneysel olarak belirlenmiş ve paslanmaz çeliklerin işlenmesinde optimum kesme koşullarının belirlenmesi, adaptif kontrol ve takım durumunun izlenmesi çalışmalarına temel teşkil etmek üzere tahmin modelleri tayin edilmiştir., Improving of machinability properties of the materials which are used in manufacturing industry has been research issue. High corrosion resistance, ductility and tension strength are the essential properties of stainless steels. Stainless steels contain alloy elements such as crom, nickel and molibden which are affect their machinability negatively. For this reason the machining of stainless steels are very difficult. In this study we investigate the machinability of AISI 304 stainless steel using different cutting tools and performance of the used tools. Tool life, surface roughness and cutting forces have been determined experimentally and performed prediction models to constitute the base of determination of optimum cutting conditions, adaptive controls and tool condition monitoring studies.

PAMUKKALE ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜTEZ ÖZET BİLDİRİ FORMUMAKİNA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALISÜRTÜNME KARIŞTIRMA KAYNAK YÖNTEMİNİN PASLANMAZ ÇELİKLEREUYGULANABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASIArtunç ALPTEKİNÖZETSürtünme Karıştırma Kaynak Yöntemi günümüzden yaklaşık 15 yıl önce İngilizKaynak Enstitüsü'nde geliştirilen ve halen üzerinde oldukça fazla araştırma yapılan bir katıfaz kaynak yöntemidir. Kaynak katı faz yani ergime sıcaklığının altında yapıldığından düşükçarpılma ve yüksek mekanik özellikler elde edilir. Çeşitli yurt içi ve yurt dışı çalışmalardaalüminyum alaşımları, magnezyum alaşımları, çinko alaşımları, bakır alaşımları, titanyumalaşımları ve çelikler üzerine başarılı birleştirmeler yapılmaktadır.Bu çalışmanın amacı özellikle gıda endüstrisinde yaygın olarak kullanılan 2,5 mmkalınlığında TS EN 1.4301 (AISI 304) paslanmaz çelik numunelerin ilerleme hızı hariç tümdeğişken parametreler sabitlenerek ve 1000 min-1 devir sayısında değişken ilerlemehızlarında optimum birleştirme parametresinin bulunmasıdır. Deneysel çalışmaların ilkbölümünde karşılaşılan ilk problemler önlenmeye çalışılmış, parametreler kontrol altınaalınmıştır. İkinci bölümde ise numunelerin kaynak yapılabilirliği incelenmiştir. Elde edilenkaynak dikişleri röntgen, çekme deneyi ve mikro sertlik ölçüm sonuçları, mikro içyapıgörüntüleri incelenmiş ve yorumlanmıştır.Bu çalışma toplam sekiz bölümden oluşmaktadır. Birinci Bölüm'de konuya girişkaynaklı imalatın avantaj ve dezavantajları açıklanmıştır. İkinci Bölümde paslanmaz çelik vetürleri açıklanmıştır. Üçüncü bölümde paslanmaz çeliklere uygulanan diğer kaynakyöntemleri, kaynak esnasında ortaya çıkması muhtemel hasarlar üzerinde durulmuştur.Dördüncü bölümde ise sürtünme karıştırma kaynağı, tarihçesi, kaynak parametreleri veetkileri, yöntemin uygulanma alanlarına örnekler verilerek, yöntemin avantaj vedezavantajları açıklanmıştır. Bu bölümde ayrıca sürtünme karıştırma kaynağı üzerineyapılan bazı çalışmalar sonuçları ile birlikte derlenmiştir. Materyal ve Metodun anlatıldığıbeşinci bölümde deney düzeneği, deney numunesi ve özellikleri, karıştırıcı uç ve bağlamaaparatı açıklanmıştır. Altıncı bölümde deney parametrelerinin belirlenmesi ve yapılandeneyler verilmiştir. Yedinci bölümde ise elde edilen kaynak dikişlerinin çekme deneyi,sertlik ölçme deneyi, metalografik inceleme sonuçları ile röntgen sonuçları verilmiştir. Sonbölüm olan Sekizinci bölümde ise sonuç ve öneriler, paslanmaz çeliklerin bu yöntemlekaynak edilebilmesinin geleceği yönünde öneriler ışığında ortaya konmuştur. PAMUKKALE ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜTEZ ABSTRACT BİLDİRİ FORMUGRADUATE PROGRAM IN MECHANİCAL ENGINEERINGTHE INVESTIGATION OF FRICTION STIR WELDABILITY OF STAINLESS STEELArtunç ALPTEKİNABSTRACTFriction stir welding is a solid state welding process which has been invented in the last 15years and its improvement is still going on together developed technology. The excellent mechanicalproperties and low distorsion are attributed to the low heat input and under of melting point. In theexperiments in Europe and U.S., aluminium alloys, magnesium alloys, zinc, titanium alloys and steelshave also been friction stir welded.The aim of this Project is to obtain the optimum joining parameter of TS EN 1.4301 (AISI 304)stainless steel sheets of 2,5 mm width, with 1000 rpm welding rotating speed by keeping all varyingparameters. In the first part of experimental studies, it had been worked to prevent the primaryproblems which have been faced off and the parameters have been taken under control. In the secondpart of the experiments, successful joinings have been reported. Welding joint that have beenobtained, roentgen, tensile test, micro hardness measurement results and inner structure imaginghave been investigated and commented on.In the first chapter, the welding process has been briefly given. In the second chapter, generalinformation on the stainless steel and properties has been shown. In the third chapter all weldingmethods using on stainless steels has been reviewed. In the fourth chapter, Friction Stir Weldingmethod has been explained. In this chapter also advantages and disadvantages, variable parametersand industry applications of FSW method has been explained. Beside this topics the FSW of hightemperature materials has been shown. In the fifth chapter, the experimental setup has been givenand the welding condition briefly given. In the sixth chapter FSW ability of the material has beengiven. In the seventh chapter, mechanical,inner structure properties has been investigated. In the lastchapter, the experimental results has been generally, evaluated and some suggestions for the futurestudies have been made. 123

Tez (Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2006, Thesis (PhD) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2006, Bu çalışmada, çinko kaplanmış (galvanizli) çelik saclar ve ostenitik paslanmaz çelik saclar kendi aralarında elektrik direnç nokta kaynağı ile birleştirilmişlerdir. Kaynak çekirdek çapı ve sac kombinasyonu deney parametreleri olarak seçilmiştir. Kaynak çekirdek çapının ve sac kombinasyonunun bağlantının çekme makaslama dayanımına, sertlik dağılımına, makro ve mikro yapılarına etkileri incelenmiştir. 3 farklı sac kombinasyonuna sahip nokta kaynaklı numune serilerine, uzun ömürlü yorulma deneyleri yapılmış ve bağlantıların S-N eğrileri elde edilmiştir. Yorulma sonrası, yüksek gerilmelerde zorlanan ve koparak hasara uğrayan numunelerin kopma yüzeyleri tarayıcı elektron mikroskobu ile incelenmiş, bunların fotoğrafları çekilmiştir. Yorulma öncesi ve yorulma sonrası kaynaklı bağlantıdaki değişimleri incelemek amacıyla, ultrasonik testler yapılmıştır. Kaynaklı bağlantıda yorulma sonrası oluşan çatlak boyları mekanik yöntemler ve bilgisayar programları yardımıyla ölçülerek, nokta kaynaklı bağlantıya ait malzeme sabitleri (C ve m sabitleri) ve çatlak ilerleme hızını veren bağıntı elde edilmiştir., In this study, galvanized and austenitic stainless steel sheets were resistance spot welded. Sheet combination and weld nugget diameter are experiment parameters. The effects of the weld nugget and sheet combination on the tensile-shear strength, hardness distribution and macro – micro structures of the welded joints were experimentally investigated. The fatigue tests were applied to the spot welded specimens series with three different sheet combinations, and the S-N curves of the welded joints were obtained. The failure after fatigue tests was seen as rupture in some of the high stresses applied spot welded specimens and those rupture surfaceses were investigated by SEM (Scanning Electron Microscopy) and taken photographs. The ultrasonic tests were performed to observe the variations in the welded joints both before and after fatigue. The crack lengths after fatigue were measured by mechanically and by using a software program, and at the result, material properties (C and m coefficients) and crack growth rate relation of the spot welded joint was obtained., Doktora, PhD

PAMUKKALE ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜTEZ ÖZET BİLDİRİ FORMUMAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALIGIDA SANAYİNDE KULLANILAN PASLANMAZ ÇELİKLER ve BU ÇELİKLEREUYGULANAN KAYNAK YÖNTEMLERİİbrahim DORUKÖZETGıda insanın en temel ihtiyaçlarından biridir. Bu temel ihtiyacın temiz ve sağlıklıolabilmesi için tarladan sofraya kadar üretimleri sırasında her aşamada temizlik ve hijyenkurallarına uyularak üretilmeleri gerekir. Gıdaların üretiminde kullanılan alet vemakinelerin bu hijyeni sağlayacak özellikte olması gerekir. Gıda işleme makineleri imalatıülkemizde ağırlıklı olarak küçük ve orta ölçekli firmalarca yapılmaktadır. Kullanılanmalzemenin uygun seçilmemesi ve kaynaklı imalatlarda kaynak öncesi ve sonrası işlemlerindüzgün olarak yapılamaması üretilen ekipmanların kısa sürede servis dışı kalmasına vegıdaların standartlarda belirtilen hijyende üretilememesine neden olmaktadır.Gıda sanayinde en çok kullanılan paslanmaz çelik türü ostenitik paslanmazçeliklerdir. Bu çeliklerin kaynağında öncelikle çeliklerin fiziksel özellikleri dikkatealınmalıdır. Kaynak ağızlarının iyi hazırlanması ve doğru kaynak yönteminin tekniğineuygun yapılması gerekmektedir. Ayrıca kaynaklanmış parçada oluşacak ve bağlantınınservis ömrünü etkileyecek metalurjik özelliklerinin de göz önünde bulundurulması gerekir.Kaynak tamamlandıktan sonra kaynak dikişi boyunca oluşan kahverengi-siyah renklibölgeler mekanik veya kimyasal yöntemlerle temizlenmeli ve bu olay sırasında hasarauğrayan kromoksit tabakası da pasifleştirme işlemi ile onarılmalıdır. Bütün bu faktörler gözönüne alınarak yapılan kaynaklı gıda makineleri imalatları sonucunda kaliteli ve hijyenikgıda işleme makine ve ekipmanları üretilebilir. PAMUKKALE ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜTEZ ABSTRACT BİLDİRİ FORMUGRADUATE PROGRAM IN MECHANICAL ENGINEERINGSTAINLESS STEELS USED IN FOOD INDUSTRY and WELDING METHODS APPLIEDTO THESE STEELSİbrahim DORUKABSTRACTFood is one of the basic requirements. This basic requirement must beproducted by fitting the rules of cleaning and hygiene at every stage of production from farmto fork for being clean and healthy. Equipments and machines must have these hygieneconditions. Food processing machinery manufacturing is being done by small and mediumscale of companies in our country. Not being selected using material suitable and in weldedconstructions, being done wrongly previous to after welding operations are cause theequipments will be out of order in a short time and not to product the foods in hygieneconditions determined by standards.Grade of stainless steel which is being used in food industry is austeniticstainless steel. In welding of these steels, firstly steels? physical properties must be paidattention. Welding mouths must be prepared and true welding method must be appliedsuitable. Besides, it must be paid attention to metallurgic properties to effect to service life ofconnection and to be in welded pieces. Brown and black colored zones which are being alongwelded joint after welding must be cleaned by mechanical and chemical methods andchromic oxide layer that suffered damage during welding must be repaired by passivationprocess. In high quality and hygienic welded food processing machinery and equipments willbe able to manufacture by paying attention all of these factors. 119

Östenitik ve süperöstenitik paslanmaz çelikler günümüzde çok geniş bir alanda kullanılmaktadır. Düşük sıcaklıklarda yüksek tokluk ve yüksek sıcaklıklarda yüksek korozyon direnci ve östenitik yapının çok geniş bir sıcaklık aralığında muhafaza edilebilmesi özellikle deniz suyuna maruz kalan gemilerde bu tip çeliklerin kullanımının önemini bir kat daha artırmaktadır. Ancak östenitik paslanmaz çelikler yüksek ısıl genleşme katsayısına sahip olduklarından ve bu çeliklerin kaynaklı birleştirmelerinde malzemeler bölgesel olarak yüksek sıcaklıklara maruz kaldıklarından, malzemede çarpılma adı verilen şekil değişikliklerinin boyutu fazla olmaktadır. Bu çarpılmalar imalat aşamasında kaynak sonrası işlemleriyle düzeltilmektedir ve zaman ve işçilik maliyeti açısından büyük problemler yaratmaktadır. Bu çalışmada östenitik paslanmaz çeliklerin kaynağı sırasında oluşan metalurjik dönüşümler ve çarpılmaların oluşum mekanizması açıklanmış olup, çarpılmaları azaltmak için kullanılabilecek yöntemlerde araştırılarak sunulmuştur. Kaynak prosesi sırasında kullanılacak yöntemlerin ve kaynak parametrelerinin doğru seçilmesi ve birleştirilecek parçaların en az seviyede çarpılma yaratacak şekilde tasarlanması kaynak sonrası işlemlerini azaltacak ve buda maliyet ve zaman açısından büyük kazanımların elde edilmesini sağlayacaktır., Austenitic stainless steels are widely used in today’s world. High thoughness at vey low temperatures and high corrosion resistance at elevated temperatures and being stable at very large of temperature range, makes them very important especially for ships which are exposed to sea water. On the other hand, because of their high thermal expansion coefficient and during welding process they are locally subjected to high temperatures, shape changes that are called distortions and formed after welding by the shrinkage forces will be very much relative to other steel kinds. Thus, post welding operations will be very time consuming and labour costs will be high. In this study, metalugical transformations and formation of distortions are presented for welding of austenitic stainless steels. Also, distortion preventation and/or minimization methods are presented. If welding parametres and welding methods are select correctly, and if parts are correctly design for welding, post welding operations will be less. Thus, production costs and time can be reduced., Yüksek Lisans, M.Sc.

ÖZET Bu çalışmada paslanmaz çelik tanımı ve optimum kullanım önerilerinin hazırlanması amaçlanmıştır. Paslanmaz çeliklerin kullanımları, ürün şekillerine göre değiştiği için paslanmaz çelik ürün şekilleri de anlatılmıştır. Seçimin kolayca yapılabilmesi için kullanımda gerekli olduğunu düşündüğümüz kriterlere puan verilerek kullanıcının seçimine yardımcı olmak amaçlanmıştır. Paslanmaz çeliklerin başlıca alaşım elementleri krom ve nikeldir. Buna göre krom ferrit yapıcı, nikel de ostenit yapıcı elementtir. Bunlara ek olarak mukavemeti artırmak, işlenebilirliği iyileştirmek, kaynak kabiliyetini artırmak için paslanmaz çeliklere diğer elementler katılır.Paslanmaz çeliklerin kullanım alanları korozyon direncinin yüksek olmasının istenildiği yerlerdir. Korozyon direncini etkileyen birçok faktör vardır. Bunlardan en önemlileri alaşımın krom içeriği, ortamın oksitleyici gücü, alaşımın nikel içeriği, ısıl işlem, alaşımın karbon içeriği, alaşıma ilave edilen karbür yapıcı elementlerdir. Paslanmaz çeliklerin içeriğinde krom ve nikel elementinin yanmda genellikle ostenit yapıcı olarak Mn, C, N, Co ve Cu; Ferrit yapıcı olarak ta Mo, Si, Nb, V, W, Ti ve Al elementleri katılır. Paslanmaz çelikleri beş grupta toplayabiliz; a) Martenzitik paslanmaz çelikler b) Ferritik paslanmaz çelikler c) Ostenitik paslanmaz çelikler d) Dubleks paslanmaz çelikler e) Çökelme ile sertleştirilebilen paslanmaz çelikler Genel amaçlı çeliklerin yanında özel amaçlar için standart olmayan birçok paslanmaz çelik üretilmiştir. Standart tipler tablo l'de, standart olmayan paslanmaz çelik tipleride tablo 2 'de AISI numaralarıyla verilmiştir. Paslanmaz veya ısıya dayanıklı çelik seçiminde en belirleyici özellikler ele alınarak kullanıcının seçim yapması kolaylaştırılmıştır. Çeliklerin, kimyasal kompozisyonları korozyona karşı dayanımları, fiziksel ve kimyasal özellikleri konusunda birbirinden farklı standart tipleri vardır.Optimum seçimi yapmak, uygulamada istenen performansı gösterecek minimum fiyatlı çeliği seçmektir. Paslanmaz çelik kullanımında en önemli konu kullanılacak yere göre doğru seçimin yapılmasıdır. Paslanmaz çelik seçiminde özel uygulamalar için dikkat edilecek karakteristikler aşağıda verilmiştir; l.Korozyon direnci 2.0ksitlenme direnci 3. İşletme sıcaklıklarında süneklik ve dayanım 4.İşleme tekniğine uygunluk 5. Çalışma koşullarındaki özelliklere uygunluk ö.Yüzey temizleme tekniklerine uygunluk 7.Tokluk 8. Aşınma direnci 9.Yüzey parlaklığı lO.Magnetik özellikler 1 1.Isı iletkenliği 12.Elektrik direnci 13. Keskinlik 14.Rijitlik 15.Boyutsal uygunluk Paslanmaz çelik ürün şekilleri de aşağıda verilmiştir; Ostenitik paslanmaz; saç, şerit, levha, çubuk, tel, ince boru Ferritikpaslanmaz; levha, çubuk, saç, şerit Martenzitik paslanmaz; levha, saç, şerit, çubuk, ince boru, tel, profil Dubleks paslanmaz; Çoğu şekilde bulunabilir. Çökelmeyle sertleştirilen paslanmaz; Çoğu şekilde bulunabilir. Atmosferik korozyona dirençli olması istenen yerler; İnşaatçılık, Merdaneler, otomobiller ve kamyonlar, mobilyalar, güç üniteleri, çamaşır ekipmanlarıdır. Atmosferik korozyon dışında kullanıldığı yerler; Yiyecek prosesleri ve mutfak ekipmankan, mimari, tekstil, hastaneler ve cerrahi ekipmanlar, kimyasal ve petrokimyasal alanlardır. IV ABSTRACT The aim of this study is to descripe the stainless steel and to suggest the optimum using styles.The application of stainless steel can be changed according to product type so, the product that were made from stainless steel was also mentioned on this work. It was tried to help how to choose a stainless steel by giving points to the criterion of application of stainless steel. Stainless steel are more resistand to rusting and staining than plain carbon and low-alloy steel. They have superior corrosion resistance because they contain relatively large amounts of chromium. Although other elements such as copper,aliiminyum, silicon, nickel and molybdenum also increase the corrosion resistance of steel, their usefulness in this respect is limited. The term 'stainless' implies a resistance to staining, rusting and pitting inthe air, moist and polluted as it is, and generally defines a chromium contend in excess of 11% but less than 30%, and the fact that the stuff is 'steel' means that base iron. Commercial stainless steels contain other alloying additions besides Cr and Ni ; these are generally divided into austenite stabilizers ( Ni, Mn, C, N, Co, and Cu) and ferrite stabilizers (including Cr, Mo, Si, Nb, V, W, Ti, and Al). Stainless steel are commanly divided into five gruops ; a)martensitic stainless steels b)ferritic stainless steels c) austenitic stainless steels d)dublex stainless steels e) precipitation-hardening stainless steels Although the american iron and steel institude does not write specifications, it has published a list of 'standart types' of stainless steel. The composiyions of AISI standart types are given in table 1. besides AISI standart types, many proprietary stainless steels are used for specific applications. Compositions of the more popular 'nonstandart' stainless steels are given in the table 2. some of the nonstandart grades are identified by AISI type numbers.The first and most importand step towards succesfull use of a stainless or heat-resisting steel is selection of type that appropriate for the application.There are a large number of standart types that differ from one another in composition, corrosion resistance, physical properties and mechanical properties; selection of the optimum type for a specific application is the key to satisfactory performance at minimum total cost. Below is a checklist of characteristics to be considered in selection of the proper type of stainless steel for a specific application. Corrosion resistace Resistance to oxidetion and sulfidation Strenght and ductility at ambient and service temperatures Suitability for intended fabrication techniques Suitability for intended cleaning procedures Stability of properties in service Toughness Resistance to galling and seizing Surface finish and/or reflectivity Magnetic properties Termal conductivity Elektrical resistivity Sharpness Rigidity Dimensional stability The available forms of stainless steels are given below; Austenitic stainless; sheet, strip, plate, bar, wire, tubing Ferritic stainless; plate, bar, sheet, strip Martensitic stainless; plate, sheet, strip, bar, tubing, shapes, wire Dublex stainless; most wrought forms Precipitation hardened; most wrought forms Applications involving resistance to atmospheric corrosion; Buildings, rolling stock, autos and trucks, furniture, power generation, laundry aquipment.VI Applications involving resistance to other corrodents ; Food- processing and kitchen equipment, agriculture, textiles, hospitals and surgical equipment, chemical and petrochemical plants. Very clearly, the prices reflect the alloy content of the steels, type 409 ( 12 % Cr ) being the cheapest and type 310 ( 25 % Cr % 20 Ni ) being the dearest in this particular selection of grades. Type 316(18%Cr, 12% Ni, 2,75 % Mo ) is more expensive than type 304 ( 18 % Cr, 9 % Ni ) and a premium is paid for the low carbon ( L grades ) and Ti-stabilizers versions of these grades. The difference in price between strip and plate is between 380$ and 570$/tonne, depending upon the grade. 109

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 1998, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 1998, Bu çalışmada, çökeltme sertleşmesi yöntemi kullanılarak, yaşlandırma ısıl işleminin, yüksek azot içeren çökeltme sertleşmeli bir ostenitik paslanmaz çelik alaşımının sertlik, dayanım ve süneklik gibi mekanik özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Yüksek azot içeren ostenitik paslanmaz çelik alaşımı (AM-355) Fe-16.5Cr-0.75Mn-4.25Ni-2.75Mo-0.10C ve 0.10N ağırlıkça yüzde bileşim oranlarını içermekteydi. Ana matris içinde çökeltilerin teşekkül etmesi için ısıl işlemler; (a) 1050 °C’de 1 saat çözündürme (b) oda sıcaklığına hızlı soğutma ve son olarak (c) 460°C’de 3 saat ve 550°C’de 3 saat yaşlandırma olmak üzere yapıldı. Isıl işlemler sonucunda, yaşlandırma işlemi sonrası, alaşımın yapısında krom nitrür ve/veya demir-karbür olması muhtemel çökeltilerin teşekkül ettiği gözlenmiştir. 460C’de oluşan çökeltiler, 550°C’de oluşan çökeltilerden daha ince ve sık dağılımda elde edilmiş olduğundan dayanım, sertlik ve süneklik gibi mekanik özellikler, 460°C’de 550°C’ye göre daha yüksek olarak elde edilmiştir. Bu nedenle, çökelti yapısını ve büyüklüğünü belirleyen, yaşlandırma zamanı ve sıcaklığı arasındaki dengenin çok iyi sağlanması gerektiği ortaya çıkmıştır. Sonuçları, literatürdeki sonuçlarla karşılaştırdığımızda, çökeltme sertleşmesi yönteminin paslanmaz çeliklerin mekanik özelliklerini olumlu yönde etkilediği gözlenmiştir., In this study, the effect of aging treatment on the mechanical properties such as strength, hardness and ductility of a precipitation hardened austenitic stainless steel was studied by using precipitation hardening method. The high nitrogen stainless steel contained nominally Fe-16.5Cr-0.75Mn-4.25Ni-2.75Mo-0.10C-0.10N. In order to obtain precipitates into matrix, the heat treatments were carried out as follows: (a) Solution treatment at 1050°C for 1 hour, (b) water quench to room temperature and then (c) aging at 460°C for 3 hours and 550°C for 5 hours. The results were obtained as follow: There were the formation of chromium nitride and/or iron-carbide precipitates in the structure of the alloy after aging treatment. The precipitates that formed at 460°C more finer than that form at 550°C. Because of these fine particles formed at temperature at 460°C, the hardness, ductility and strength of alloy were higher than that of 550C. Accordingly, the accommodation between the aging time and the aging temperature which determining the dispersion, and greatness of precipitates in the structure must have been good. The comparison of the results with the examples given in the literature was in a good agreement., Yüksek Lisans, M.Sc.