Search

In this study, Al50Si25B25 alloy was produced as ingot by arc melting method. The microstructure of the Al50Si25B25 alloy was investigated by X-ray diffraction (XRD), the morphological properties were investigated by scanning electron microscopy (SEM), and its thermal properties were investigated by differential thermal analysis (DTA) and differential scanning calorimetry (DSC). The mechanical properties of the alloy were investigated by Vickers microhardness (HV) test.The XRD result showed that B and Si atoms dissolved in the Al lattice to form the intermetallic phase of the α-Al (B, Si) solid solution. XRD and SEM results showed that the microstructure of the alloys consisted of α-Al(B,Si) solid solution, Si and AlB2 intermetallic phases. SEM results showed that the morphological structure of the alloys formed as dendritic and eutectic structures. DSC and DTA results showed an endothermic peak indicating the melting of the α-Al(B,Si) phase. The microhardness value of the alloy was measured as 108±15 HV at room temperature. This value increased as a result of the heat treatment and increased to 232±9 HV at 300 ºC. It was observed that the microhardness value of the alloy decreased at temperatures higher than 300 ºC., Bu çalışmada Al50Si25B25 alaşımı ark ergitme yöntemi ile külçe olarak üretilmiştir. Al50Si25B25 alaşımının faz analizi X-ışını difraksiyonu (XRD), morfolojik özellikleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile termal özellikleri ise diferansiyel termal analiz (DTA) ve diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) ile araştırılmıştır. Alaşımın mekanik özelliği Vickers mikrosertlik (HV) testi ile incelenmiştir. XRD analizinden, Bor (B) ve Silisyum (Si) atomlarının Al kafesi içerisinde çözünerek α-Al(B,Si) katı çözeltisini oluşturduğu tespit edilmiştir. XRD ve SEM sonuçları, alaşımın mikro yapısının, α-Al(B,Si) katı çözeltisi, AlB2 intermetalik fazı ve Si fazlarından oluştuğunu göstermiştir. SEM sonuçları alaşımların morfolojik yapısının dendritik ve ötektik yapılar şeklinde oluştuğunu göstermiştir. DSC ve DTA sonuçları, α-Al(B,Si) fazının ergimesini ifade eden bir endotermik pik göstermiştir. Alaşımın mikro sertlik değeri oda sıcaklığında 108±15 HV olarak ölçülmüştür. Bu değer termal işlem sonucu artmış ve 300 ºC’de 232±9 HV değerine çıkmıştır. 300 ºC’den daha yüksek sıcaklıklarda alaşımın mikrosertlik değerinin azaldığı gözlenmiştir.

In this study, silane-coated SiO2 nanoparticles (as-received) were used as secondary reinforcement for glass fiber-reinforced polymer (FRP) composites, and the microhardness values of the developed composites were investigated. The nanoparticles were dispersed within the polymer epoxy at 1.5 wt.% and 3 wt.% ratios, respectively. Two different types of silane coating were used that were KH550 and KH570. The mixture of the epoxy resin and nanoparticles were subjected to ultrasonic homogenization to achieve a fine dispersibility of the SiO2 nanoparticles. Then the matrix was prepared with a suitable hardener at a weight ratio of 100:25. The strengthened polymer matrix was reinforced by woven glass fiber fabrics (primary reinforcing element). The vacuum bag method was applied to produce silane-coated nano SiO2 filled glass FRP composites. A digital microhardness testing device was used to determine the Vickers hardness values. While the pure glass/epoxy composite has resulted in a hardness of 20.69 HV, the maximum hardness value was recorded as 36.56 HV and it was obtained with 3 wt.% KH550-SiO2 filled glass/epoxy. The incorporation of silane-coated SiO2 nanoparticles has provided dramatic enhancements, approximately from 28% to 77%. The microscopic examination was also conducted via an optical microscope and the images were found helpful to explain the test results. Therefore, the findings of this study have shown that silane-coated nano SiO2 filler can be used as secondary reinforcement where high hardness and better wear resistance are desired for glass/epoxy composite applications., Bu çalışmada, silan kaplı SiO2 nanoparçacıkları cam elyaf takviyeli polimer (ETP) kompozitler için ikincil takviye olarak kullanılmış ve geliştirilen kompozitlerin mikrosertlik değerleri araştırılmıştır. Nanopartiküller polimer epoksi içinde sırasıyla ağırlıkça %1.5 ve %3 oranlarında karıştırılmıştır. KH550 ve KH570 olmak üzere iki farklı silan tipi değerlendirilmiştir. SiO2 nanoparçacıklarının düzgün dağılabilirliğini elde etmek için epoksi reçine ve nanopartiküller, ultrasonik homojenizasyona tabi tutuldu. Daha sonra matris, 100:25 ağırlık oranında uygun bir sertleştirici ile hazırlanmıştır. Güçlendirilmiş polimer matris, dokuma cam elyaf kumaşlarla (birincil takviye elemanı) takviye edilmiştir. Silan kaplı nano SiO2 dolgulu cam ETP kompozitleri üretmek için vakum torbası yöntemi uygulanmıştır. Vickers sertlik değerlerini belirlemek için dijital mikrosertlik test cihazı kullanılmıştır. Saf cam/epoksi kompozit 20.69 HV sertlik ile sonuçlanırken, maksimum sertlik değeri 36.56 HV olarak kaydedilmiş ve ağırlıkça %3 KH550-SiO2 dolgulu cam/epoksi ile elde edilmiştir. Silan kaplı SiO2 nanopartikülerinin dahil edilmesi, yaklaşık olarak %28'den %77'ye kadar çarpıcı iyileştirmeler sağlamıştır. Ayrıca optik mikroskop ile mikroyapı incelemesi de yapılmış olup görüntüler test sonuçlarını açıklamaya yardımcı olmuştur. Böylece, çalışmanın bulguları, silan kaplı nano SiO2 dolgunun, cam/epoksi kompozit uygulamaları için yüksek sertlik ve daha iyi aşınma direncinin istendiği durumlarda ikincil takviye olarak kullanılabileceğini göstermiştir.

AISI 304 kalite Östenitik paslanmaz çelikler, paslanmaz çelikler arasında en çok kullanılan kalitelerden biridir. Kimyasal bileşimin ve mekanik özellikleri sayesinde kolay işlenebilir ve şekil alabilir olması, kaynaklanabilme kabiliyetinin yüksek olması ve düşük maliyetle korozyon direnci sağlaması nedenleriyle başta gıda, kimya, ilaç ve petrokimya endüstrisi olmak üzere birçok alanda tercih edilen bir paslanmaz çelik kalitesidir. Bu çalışmada, 3 mm kalınlığındaki AISI 304 paslanmaz çelik levhalar birbirlerine Tungsten Inert Gaz (TIG) kaynak yöntemi ile 2 mm 308L ilave metali ve 60/90 Amper, 65/100 Amper, 70/110 Amper ısı girdileri ile %100 Argon ve Karışım 212 koruyucu gazları kullanılarak kaynaklanmıştır. Bu aşamada malzemelerin kaynaklanmasında %100 Argon ve Karışım 212 koruyucu gaz kullanımlarının birleştirmelerin mekanik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Kaynaklı numuneler için çekme testi yapılmış, makroyapı, mikroyapı özellikleri optik mikroskop ile incelenmiş ve kaynak bölgesi ve ana malzemeyi içerecek şekilde 10 farklı noktadan mikrosertlik ölçümleri alınmıştır. Yapılan ölçümler sonrasında koruyucu gaz değişiminin kaynaklı paslanmaz çelik malzemelerin çekme dayanımı ve sertlik özellikleri gibi mekanik özelliklerinde etkili olduğu tespit edilmiştir. %100 Argon gazı kullanımında 58.7 kg/mm2 değeri ile en yüksek çekme mukavemeti değerine, 222.5 HV değeri ile de en yüksek kaynak metali sertliğine ulaşılmıştır. İki koruyucu gaz için de benzer mikroyapı özelikleri görülmüştür., AISI 304 quality austenitic stainless steels are one of the most used grades among stainless steels. It is a preferred stainless-steel quality in many areas, including the food, chemical, pharmaceutical and petrochemical industry, due to its chemical composition and mechanical properties, it can be easily processed and shaped, has high weldability and corrosion resistance at cost. In this study, 3 mm thick AISI 304 stainless steel plates were welded to each other by TIG welding method using 2 mm 308L additional metal and 60/90 Amper, 65/100 Amper, 70/110 Amper heat inputs with 100% Ar and Mix 212 shielding gases. At this stage, the effects of using 100% Argon and Mix 212 shielding gas on the mechanical properties of the joints were investigated. Tensile test was performed for welded samples, macrostructure and microstructure properties were examined by optical microscope, and microhardness measurements were taken from 10 different points, including the weld area and the main material. After the measurements, it has been determined that the shielding gas exchange is effective on the mechanical properties of welded stainless-steel materials such as tensile strength and hardness properties. In the use of 100% Argon gas, the highest tensile strength value was reached with 58.7 kg/mm2 and the highest weld metal hardness was reached with 222.5 HV value. Similar microstructural properties were observed for both shielding gases.

Bu çalışmanın amacı, mikrosertlik testi kullanılarak re-sinter UO2 yakıt peletlerinin mekanik özelliklerininincelenmesidir. UO2 yakıt peletleri toz metalurjisi yolu ileüretilmiştir. Ar +% 5 H2 atmosferinde 4 saat sinterleme ile üretilenUO2 peletleri, termal kararlılık testi için Ar +% 5 H2atmosferinde 24 saat boyunca 1700 0C'de yeniden sinterlemeye tabitutulmuştur. Termal kararlılık testinin UO2 peletlerinin mekanik vemikroyapı özelliklerine etkisi tartışılmıştır., Thermal stability test(re-sintering test) of the nuclear fuel is one of the most importantcharacterization steps before loading to the reactor. The purpose of this studyis investigation of mechanical properties of re-sintered UO2 pellets using micro hardness test method. UO2 fuel pellets were produced bypowder metallurgical route. UO2pellets sintered for 4 hours at Ar + 5% H2 atmosphere were subjectedto re-sintering at 1700 0 C for 24 hours in Ar + 5% H2atmosphere for thermal stability test. Re-sintering effectson the mechanical properties and microstructure of UO2 pellets were investigated.

Al–Cu alaşımı temel alaşımlar içinde tanımlanması nedeniyle endüstride oldukça fazla kullanım alanı bulmasına rağmen elde edilen alaşımın kontrolsüz döküm hali her zaman istenilen özellik ve performansa sahip değildir. İstenilen özellik ve performansta üretim için katılaştırma koşulları değiştirilir ve bu değişime bağlı olarak elde edilen sonuçların değerlendirilmesi yapılır. Katılaştırma koşullarından katılaştırma hızının etkisi ile mikroyapı özelliklerinin değişimi; malzemelerin mekanik, elektriksel ve ısısal özelliklerini de etkilediği bilinmektedir. Bu nedenle mikroyapı değerlendirmesinin en doğru şekilde yapılabileceği ötektik Al–%33ağ. Cu bileşeninin faz diyagramı yardımıyla belirlenmesinden sonra Bridgman tipi fırın vasıtasıyla sabit sıcaklık gradyenti (G = 8.50 K/mm) ve beş farklı katılaştırma hızında (V = 8.25?164.80 µm/s) kontrollü doğrusal katılaştırma deneyleri yapılmıştır. Böylece katılaştırma hızının mikroyapı üzerine etkisi ve mikroyapıdaki değişimin etkisiyle mekanik özelliklerden mikrosertlik, çekme– dayanım ve elektriksel özdirenç değerlerinin değişimi araştırılmıştır. Mikroyapı, katılaştırma hızı, mikrosertlik, çekme– dayanım ve elektriksel özdirenç değerleri arasındaki ilişkileri ortaya koyabilmek için lineer regrasyon analizi ve Hall– Petch tipi bağıntılar kullanılmıştır. Ayrıca elde edilen sonuçlar benzer deneysel sonuçlarla kıyaslanmıştır., Although it has a lot of usage area in the industry because the Al-Cu alloy is defined among the base alloys, the uncontrolled solidified casting of this alloy does not always have the desired properties and performance. For the production of Al-Cu alloys with superior properties, the solidification parameters known as the solidification rate, temperature gradient and composition ratio are changed and the results of this change are evaluated. It is known that changing the properties of the microstructure by growth rate affects the mechanical, electrical and thermal properties of the materials. For this reason, Al–%33 wt. Cu eutectic composition to carrying out correctly microstructure evaluation was prepared, then controlled solidification experiments were carried out by a Bridgman type furnace at a constant temperature gradient (G = 8.50 K/mm) and at five different growth ratios (V = 8.25?164.80 µm/s). Thus, the effect of the growth rate on the microstructure was investigated and values of microhardness, tensile strength and electrical resistivity were investigated with the effect of change in the microstructure. Both linear regression analysis and Hall-Petch type correlations were used to determine the relationship between microstructure, microhardness, tensile strength and electrical resistivity values. The results obtained in this work were compared with the previous similar experimental results.

GR2 ve GR5 (Ti6Al4V) titanyum alaşımları üstün mühendislik özellikleri nedeniyle özellikle biyomedikal (ortopedi, cerrahi malzemeler ve implantlar), uçak gövde iskeletlerinde, uzay ve metal-malzeme endüstrisinde sıklıkla kullanılmaktadır. Titanyum malzemelerin yüksek süperplastik deformasyon özelliği, çeliğe göre korozyona daha dayanıklı olması, düşük yoğunluğu, yüksek korozyon direnci istenen yerlerde manyetik olmayan bu alaşımların mükemmel yapısı malzeme teknolojisinin gelişmesiyle önemini daha da artırmıştır. Bu çalışmada GR2 ve GR5 (Ti6Al4V) çubuk malzemeler alüminyum ara tabaka kullanılarak difüzyon yöntemiyle kaynaklanmış ve kaynak sıcaklığının bağlantı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Malzeme çiftleri 5 MPa basınçla silisyum çubuklu fırında argon gaz ortamında 55 dk’lık sabit kaynak süresi ve 850–900 ve 950 °C’lik sıcaklıklarda birleştirilmişlerdir. Birleştirilen numunelerin SEM-EDS analizleri yapılmış difüzyondan etkilenen bölgedeki aratabakanın optik mikroskopla metalografik yapısı incelenmiş ve XRD analizi yapılarak olası fazlar belirlenmeye çalışılmıştır. Bağlantı bölgesinin bindirme-kayma mukavemet ve mikro sertlik değerleri incelenmiş en yüksek mekanik özellikler T3 numunesinde elde edilmiştir.

Bu çalışmada, Al-Cu-Co, Al-Cu-Si ve Zn-Al-Cu alaşımlarının mikroyapı, mekanik ve elektriksel özelliklerinin sıcaklık gradyenti (G) ve katılaştırma hızına (V) bağlılığı araştırıldı. Bu amaçla, vakumlu eritme fırını ve döküm fırını yardımıyla belirlenen bileşimde alaşımlar hazırlanarak grafit numune kalıplarına dolduruldu. Daha sonra numuneler sabit bir katılaştırma hızında (V), farklı sıcaklık gradyentlerinde (G) ve sabit sıcaklık gradyenti, farklı katılaştırma hızlarında Bridgman tipi doğrusal katılaştırma fırınında yukarı yönlü doğrusal katılaştırıldı. Optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) yardımıyla kontrollü olarak doğrusal katılaştırılan numunelerin mikroyapı fotoğrafları çekildi. Çekilen bu fotoğraflar üzerinden lamelsel (E) ve dendritik () mesafeler ölçüldü. Farklı katılaştırma parametrelerinde üretilen her bir numunenin mikrosertlik (HV), çekme-dayanımı (σU) basma-dayanımı () ve elektriksel özdirenç (ρ) değerleri ölçüldü. Sıcaklık gradyenti ve katılaştırma hızının (V), lamelsel mesafeler (veya dendritik mesafeler), mikrosertlik, çekme dayanımı, basma dayanımı ve elektriksel özdirenç değerleri üzerine etkisi doğrusal regresyon analizi kullanılarak belirlendi. Bu sonuçlara göre, sıcaklık gradyenti ve katılaştırma hızının artmasıyla lamelsel ve dendritik mesafelerin azaldığı, buna karşın mikrosertlik, çekme-dayanımı, basma-dayanımı ve elektriksel özdirenç değerlerinin arttığı tespit edildi. Ayrıca çalışılan alaşımların entalpi (H) ve özısı (CP) değerleri DSC analizi ile hesaplandı. Elde edilen deneysel sonuçlar literatürde bulunan benzer deneysel çalışmalarla karşılaştırıldı ve deneysel sonuçların literatürde bulunan benzer alaşımlar için elde edilmiş deneysel sonuçlarla uyum içinde olduğu tespit edildi., In this study, the microstructural, the mechanical and the electrical properties of Al-Cu-Co, Al-Cu-Si and Zn-Al-Cu alloys were investigated in terms of the dependency on the temperature gradient (G) and growth rate (V). For this purpose, the alloys with determined components were placed in a graphite sample crucible by using a vacuum melting furnace and casting furnace. Then samples have been directionally solidified upward with a constant growth rate (V) at different temperature gradients (G) and with a constant temperature gradient at different growth rates in a Bridgman type directional solidification furnace. The microstructures of the controlled directionally solidified samples were photographed by using optical light microscopy and the scanning electron microscopy (SEM). Using these images the lamellar (E) and dendritic () spacings have been measured. And also the microhardness (HV), tensile strength (σt), compressive strength(c) and electrical resistivity () of each sample produced under the different solidification conditions have been measured. The effect of the temperature gradient and the growth rate on the lamellar spacings (or dendritic spacings), microhardness, tensile strength, compressive strength and electrical resistivity were determined by linear regression analysis. Using these obtained results, it has been found that the value of lamellar and dendritic spacings decrease with the increasing temperature gradient and growth rate, whereas the microhardness, tensile strength, compressive strength and electrical resistivity increase with the increasing temperature gradient and growth rate. Furthermore, the enthalpy (H) and the specific heat (Cp) values of the studied alloys were calculated from DSC analysis. The experimental results obtained in this study have been compared with the previous similar experimental results in the literature, and it was seen that they are in a good agreement with the previous similar experimental results.

Bu çalışmada, Ni3Al metallerarası bileşiğin kendisiyle ve 316L paslanmaz çelik ile sürtünme kaynağı yapılmıştır. Farklı sürtünme hızları, sürtünme basınçları ve sürtünme süreleri denenerek optimum kaynak parametreleri belirlenmiştir ve bulunan kaynak parametrelerinin kaynak arayüzeyine, mikroyapıya ve mekanik özelliklere etkisi incelenmiştir. Kaynakların birleşme arayüzeyinde değişen şartlarda meydana gelen değişimleri incelemek için optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılmıştır. Ayrıca birleşme arayüzeyine dik doğrultuda mikrosertlik ölçümleri yapılmıştır ve ölçülen değerler malzeme arayüzeyinde meydana gelen mikroyapısal değişimlerle ilişkilendirilerek değerlendirilmiştir. Aynı zamanda malzemelerde kaynak kısımlarının kesme mukavemeti ölçülerek mukavemetin şartlara göre nasıl değişiklik gösterdiği incelenmiştir.Ni3Al alaşımının kendisiyle ve 316L paslanmaz çelik ile sürtünme kaynağında değişen işlem parametrelerinin kaynak arayüzeyi mikroyapısını, sertliğini ve mukavemetini etkilediği görülmüştür.Sabit sürtünme hızında, artan süre ve basınç ile doğru orantılı artan sıcaklık sonucu kaynak arayüzeyinin kesme mukavemetinin arttığı görülmüştür. Ancak belli bir değerden sonra aşırı ısınmanın kaynak arayüzeyinde tavlama etkisi yaptığı ve mukavemetin düştüğü görülmüştür.Anahtar Kelimeler: Metallerarası bileşikler, sürtünme kaynağı, nikel alüminatlar, 316L paslanmaz çelik, mikroyapı, mikrosertlik, kesme mukavemeti. In this study, Ni3Al alloy was bonded with itself and 316L stainless steel by friction welding. Different friction speeds, friction durations and friction pressures were tested to find optimum friction welding parameters and it was investigated how effects the welding parameters to welding interface, microstructure and mechanical properties. SEM and optical microscopy were carried out to examine the microstructural variations on welding interfaces of samples. Also microhardness distribution across the interface was evaluated considering the microstructural variations. In addition, shear strength of welded parts were measured to find out the effects of welding conditions.It was observed that microstructure, microhardness and shear strength of welding interface were affected by welding parameters.For a fixed friction speed, the shear strength of welding interface of materials increased with increase in friction pressure and duration which cause higher temperature. But after a certain time and the pressure value, it was observed that overheating of welding interface causes annealing so shear strengths of welding interface of materials decreased.Keywords: Intermetallics, friction welding, nickel aluminides, 316L stainless steel, microstructure, microhardness, shear strength. 116

Yüzey islemleri, malzemenin asınma özelliklerinin iyilestirme, ömrünüarttrıma ve dekoratif amaçlı uygulamalar gibi konularda, gün geçtikçe artan hızdakullanılmaya baslanmıstır. Bu çalısmada metalik malzemelere uygulanan toz alevpüskürtme yöntemiyle farklı kaplamalar üretilmesi ve bu kaplamaların yüzeykarakteristiklerinin belirlenmesi amaçlanmıstır. Proje kapsamında AISI 1040 çelikaltlık yüzeyi WC, B4C, B4C-NiCrBSi tozları ile kaplanmıstır. Kaplamanın, asınmaözelliklerinin tespiti amacıyla pim-disk asınma cihazı ile asınma testlerigerçeklestirilmistir. Ayrıca kaplamanın malzemenin yüzey karakteristiğineetkilerinin belirlenebilmesi için sertlik ölçümleri ve mikroyapı analizleri (SEM,EDS) yapılmıstır.Anahtar Sözcükler: Isıl Püskürtme, Asınma Mekanizmaları, Kaplama,Mikroyapı, Mikrosertlik. Surface treatments are using for improving metarials surface properties,increasing lifetime and decorative applications. The aim of this study is to obtaindifferent coatings by using Powder Flame Spraying method and determine thesurface characteristics and wear mechanisms of these coated materials. In thisproject different types of materials (WC, B4C, B4C-NiCrBSi) were coated on AISI1040 steel substrate. In order to obtain the surface characteristics of the samples,pin-on-disc wear tests, microhardness analysis, micro-structural analysis (opticmicroscope, SEM, EDS) were done.Keywords: Thermal Spray, Wear Mechanisms, Coating, Microstructure,Microhardness 123