Search

Paslanmaz çelik, üstün korozyon direnci, yüksek mekanik özellikleri, yüksek mukavemeti, şekillendirilebilirliği, ısıl ve elektriksel iletkenliği nedeniyle denizcilik, havacılık, sıhhi tesisat, endüstriyel ekipman ve inşaat sektörlerinde yaygın olarak tercih edilen bir malzeme türü haline gelmiştir. Bu çalışmada, kesme hızı, odak konumu, frekans ve görev döngüsü gibi fiber lazer kesim parametrelerini optimize etmek için Gri İlişkisel Analize (GRA) dayalı çok amaçlı bir optimizasyon yöntemi gerçekleştirilmiştir. Lazer kesim kalitesini belirleyen en önemli iki parametre olan yüzey pürüzlülüğü ve çentik genişliği aynı anda optimize edilmiştir. Her bir parametre için ayrı ayrı optimum seviyeyi belirlemek amacıyla Taguchi tekniği uygulanmıştır. 3D optik profilometre ile Gri İlişki Derecesine (GRA) bağlı olarak kesme yüzeyi morfolojisi incelenmiş ve kesme yüzeylerinin haritaları oluşturulmuştur. ANOVA ile elde edilen sonuçlara göre yüzey pürüzlülüğü ve çentik genişliği üzerinde en etkili parametrenin sırasıyla %49,01 etki oranı ile Duty cycle ve %31,2 etki oranı ile frekans olduğu görülmüştür. Çoklu yanıtlar üzerinde ise %18,55'lik etki oranı ile frekans en önemli parametredir. Görev döngüsü (Duty cycle) ve odak konumu (Focal position) sırasıyla ikinci ve üçüncü etkili parametrelerdir. 20 mm kalınlığındaki AISI 304 (DIN EN 1.4301) malzemenin fiber lazer kesiminde minimum yüzey pürüzlülüğü ve minimum kerf genişliği için optimum parametrelerin kesme hızı için 310 mm/dak, odak konumu için -11 mm, frekans için 105 Hz ve Duty cycle için de %60 olduğu belirlenmiştir. Stainless steel has become a widely preferred material type in the marine, automotive, aerospace, sanitary, aeronautics, industrial equipment and construction industries due to their superior corrosion resistance, high mechanic properties, high strength, formability, thermal and electrical conductivity. In this study, a multi-objective optimization method based on grey relational analysis is conducted to optimize the fiber laser cutting parameters of cutting speed, focal distance, frequency and duty cycle. Surface roughness and kerf width, which are the two most important parameters that determine laser cutting quality, are simultaneously optimized. In order to assign the optimum level for each parameter individually, the Taguchi technique was applied. The cutting surface morphology was examined depending on grey relational grade with 3D optical pro filometer as well as maps of the cutting surfaces were created. According to results achieved by ANOVA, the most effective process parameter on kerf width was frequency, with the ratio of 31,2%. Duty cycle found as the most effective parameter on surface roughness with an effect ratio of 49.01%. Additionaly frequency is the most important parameter on the multiple responses with an effect of 18.55%. It has been determined that the optimum parameters for minimum surface roughness and minimum kerf width for fiber laser cutting of 20 mm thick AISI 304 (DIN EN 1.4301) material were 310 mm/min for cutting speed, −11 mm for focal position, 105 Hz for frequency and 60% for duty cycle.

Otomotiv sektöründe sürekli iyileştirilmesi hedeflenen unsurlar enerji tasarrufundan dolayı hafiflik ve araç güvenliğidir. Bu unsurları iyileştirmek için farklı malzemeler üzerinde çalışmalar yapılmaktadır. AISI 304 paslanmaz çelikleri korozyon direncinin yanı sıra yüksek şekillendirilebilme, kaynak kabiliyeti ve enerji emme kapasitesi gibi önemli özellikleri bir arada bulundurmaktadır. Otomotiv sanayinde AISI 304 paslanmaz çelikleri egzoz sisteminde ve birçok küçük bileşeni oluşturmak için kullanılmaktadır. Araç güvenliğini arttırmak için alışılagelmiş malzemeler yerine uygun tasarımlar ile maliyet dengelenerek kullanım popülaritesi artacağı düşünülmektedir. Bu araştırmada, AISI 304 paslanmaz çeliklerinin elektrik direnç nokta kaynak dayanımını etkileyen optimum parametreler belirlenerek hegzagonal yapılı çarpışma kutuları elektrik direnç nokta kaynağı ile birleştirilmiştir. Birleştirilen çarpışma kutularına çeşitli testler uygulanmış, sönümlenen enerji ve çarpışma karakteristiği üzerine etkisi incelenmiştir. Deneysel ve sayısal sonuçlar incelenip optimum elektrik direnç nokta kaynak tasarımı belirlenmiş, doğrulanmış bir sonlu elemanlar modeli elde edilmiştir. The elements that are aimed to be continuously improved in the automotive sector are lightness and vehicle safety due to energy savings. In order to improve these elements, studies are carried out on different materials. In addition to corrosion resistance, AISI 304 stainless steels have important properties such as high formability, weldability and energy absorption capacity. Although AISI 304 stainless steels are used in the automotive industry to create many small components in the exhaust system, it is thought that the popularity of use in vehicle safety will increase by balancing the cost with appropriate designs instead of conventional materials to increase vehicle safety. In this research, the optimum parameters affecting the spot weld strength of AISI 304 stainless steels were determined and hexagonal collision boxes were combined with electric spot resistance welding. Various tests were applied to the combined collision boxes, and their effects on the absorbed energy and collision characteristics were investigated. Experimental and numerical results were examined and optimum electric spot welding design was determined and a verified finite element model was obtained.

Laser welding is used in industrial application areas. Laser welding, one of the modern joining methods, continues to be developed and offers important advantages such as precision, speed and flexibility over existing welding methods. In this paper; the existing studies in the literature on the joining stainless steel by using laser welding method has been investigated in detail. Evaluated studies were systematically analyzed and grouped and presented to the attention of the researchers. The researchers are mainly focused on the examination of the keyhole obtained by the deep penetration method in laser welding, the examination of the effect of laser welding parameters on the mechanical properties of the welds, the tensile strength, fatigue strength and temperature distribution of the material and the examination of the effect of laser welding parameters on the microstructural properties of the welded joint concentrated., Lazer kaynağı endüstriyel uygulama alanlarında kullanılmaktadır. Modern birleştirme yöntemlerinden biri olan lazer kaynağı geliştirilmeye devam etmektedir ve mevcut kaynak yöntemlerine karşı hassasiyet, hız ve esneklik gibi önemli avantajlar sunmaktadır. Bu çalışmada; lazer kaynağı yöntemiyle paslanmaz çeliklerin birleştirilmesi hakkında literatürde mevcut çalışmalar detaylı şekilde araştırılmıştır. Değerlendirilen çalışmalar sistematik şekilde analiz edilmiş ve gruplandırılarak araştırmacıların dikkatine sunulmuştur. Araştırmalar özellikle lazer kaynakta derinlemesine nüfuziyet yöntemiyle elde edilen anahtar deliğinin incelenmesi, lazer kaynak parametrelerinin kaynakların mekanik özellikleri, malzemenin çekme dayanımı, yorulma dayanımı ve sıcaklık dağılımına etkilerinin incelenmesi ve lazer kaynak parametrelerinin kaynaklı bağlantının mikroyapısal özellikleri üzerindeki etkisinin incelendiği konulara yoğunlaşmıştır

The aim of this study was to investigate thecorrosion behaviour of annealed stainless steel mesh. Thermal oxidationtreatments were applied to steel mesh in a muffle furnace at 500 ᵒC, 700 ᵒC and900 ᵒC. Surface morphology of annealed and non-annealed stainless steel mesheswas compared before and after polarization. Roughness of the steel surface wasincreased after heat-treatment. The corrosion properties of non-annealed andannealed steel were determined using linear sweep voltammetry. The corrosion behaviourof annealed stainless steel was examined by means of a potentiostat in a 3.5wt.% NaCl, 1 M H2SO4 and 1 M KOH electrolytes. The corrosion susceptibility of heat treatedstainless steel was more than that of non-heat treated stainless steel inalkaline electrolyte. While pitting corrosion of non-annealed and annealedstainless steel was different, corrosion potential and current of steel meshwithout heat treatment was the same as the steel meshes annealed at 500 ᵒC and700 ᵒC. Corrosion current and corrosion potential of non-annealed steel was thesame as 500 ᵒC annealed steel mesh in acidic medium., Bu çalışmanın amacı, tavlanmış paslanmaz çelik ağınkorozyon davranışını incelemektir. Çelik ağa 500 ᵒC, 700 ᵒC ve 900 ᵒC'de birkül fırını içerisinde termal oksidasyon işlemleri uygulanmıştır. Tavlanmış vetavlanmamış paslanmaz çelik ağların yüzey morfolojisi Elektrokimyasalpolarizasyondan önce ve sonra karşılaştırılmıştır. Isıl işlemden sonra çelikyüzeyin pürüzlülüğü artmıştır. Tavlanmamış ve tavlanmış çeliğin korozyonözellikleri doğrusal tarama voltametrisi kullanılarak belirlenmiştir. Tavlıpaslanmaz çeliğin korozyon davranışı, ağırlıkça % 3.5'lik NaCl, 1 M H2SO4ve 1 M KOH elektrolitlerinde bir potansiyostat ile incelenmiştir. Isıl işlemgörmüş paslanmaz çeliğin korozyon duyarlılığı, alkalin elektrolitte ısıl işlemgörmemiş paslanmaz çeliğinkinden daha fazlaydı. Tavlanmamış ve tavlanmışpaslanmaz çeliğin çukur korozyonu farklıyken, ısıl işlem uygulanmayan çelikağın korozyon akımı ve korozyon potansiyeli 500 ᵒC ve 700 ᵒC'de tavlanan çelikağlarla aynıydı. Tavlanmamış çeliğin korozyon akımı ve korozyon potansiyeliasidik ortamda 500 ᵒC tavlanmış çelik ağınkiyle aynıydı.

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.

Günümüzde lazer ışını ile kesme yöntemi modern malzeme kesme yöntemleri arasında maliyet ve kalite açısından üstün özellikleri nedeni ile öne çıkmaktadır. Özellikle lazer kesme yöntemi, imalat sektöründeki birçok uygulamada kullanılan paslanmaz çeliklerin kesilmesinde çok önemli avantajlara sahiptir. Bu çalışma kapsamında 304 kalite paslanmaz çelik malzemenin fiber lazer ile kesilmesinde lazer gücü, kesme hızı ve odak mesafesinin kesilen yüzeylerin pürüzlülüğü ve kerf genişliği üzerindeki etkileri incelenmiştir. Box-Behnken deney tasarımına göre parametre çiftleri belirlenerek kesme işlemi gerçekleştirilmiş ve yüzey pürüzlülükleri ile kerf genişlikleri ölçülmüştür. İşlem parametrelerinin tekil ve etkileşimli etkilerini belirlemek için varyans analizi (ANOVA) uygulanmıştır. Yüzey pürüzlülükleri ve kerf genişlikleri için cevap yüzeyi fonksiyonları belirlenmiş ve istenebilirlik fonksiyonu yaklaşımı ile optimum proses parametreleri tespit edilmiştir. Yapılan çalışma sonucunda yüzey pürüzlülüğü ve kerf genişliği üzerindeki en etkili parametrenin odak mesafesi olduğu, ilerleme hızının etkisinin sınırlı kaldığı görülmüştür. Nowadays laser cutting is one of the most important method of modern material cutting due to its superior features in terms of cost and quality. Particularly, the laser cutting method has very important advantages in the cutting of stainless steels used in many applications in the manufacturing sector. In this study, the effects of laser power, cutting speed and focal length on the roughness of cut surfaces and kerf width were investigated. According to the Box-Behnken experiment design, parameter pairs were determined and surface roughness and kerf widths were measured. Variance analysis (ANOVA) was applied to determine the single and interactive effects of the process parameters. Response surface functions have been determined for surface roughness and kerf widths and optimum process parameters have been determined with desirable function approach. As a result of the study, it was found that the most effective parameter on surface roughness and kerf width was focal distance and the effect of progression speed was limited.

The initial properties of the raw material used while producing by cold forging change the mechanical properties of the final product resulting from deformation. Depending on the amount and speed of deformation, there is an increase in strength and a decrease in formability after cold forging on the basis of the true stress - strain curve of the material. In this study, pre-deformation of 304Cu (1.4567) quality raw material used to produce fasteners in A2-70 class by wire drawing before forging and the change of the mechanical properties of the raw material, on the basis of this change, the simulation supported design of the fastener mold and process was carried out. Simufact.forming software was used in cold forging simulation studies. According to the simulation data, the yield strength value increased from 215 MPa to 620 MPa as a result of thinning the raw material from Ø7.80 mm to Ø6.95 mm with wire drawing operation. In this case, the properties of the raw materials entering the cold forging have changed according to the deformation percentage amount, and the material properties and mold design used in the finite element simulation supported production were made according to this data. As a result of the use of this raw material in the cold forging simulation, the HV10 hardness value in the fastener head region, where deformation is intense on the basis of the die geometry, has reached the levels of 320 to 340 HV. Material flow lines, product dimensional tolerances, rolling and thread cutting processes during deformation were verified in the computer environment and physical product production was made. Hardness, strength and structural checks were performed and compared with numerical model values. Especially, the changing material properties as a result of the wire drawing process applied to the starting raw material and its effect on cold forging were investigated mechanically and metallographically., Soğuk dövme ile üretim gerçekleştirirken kullanılan hammaddenin başlangıç özellikleri, deformasyon sonucunda ortaya çıkan nihai ürün mekanik özelliklerini değiştirmektedir. Deformasyon miktarı ve hızına bağlı olarak malzemenin gerçek gerilme - şekil değişimi eğrisi esasında soğuk dövme sonrası mukavemette artış ve şekil alabilirlikte azalma sözkonusu olmaktadır. Bu çalışmada A2-70 sınıfında bağlantı elemanı üretmek için kullanılan 304Cu (1.4567) kalite hammaddenin dövme öncesi tel çekme ile ön deformasyona uğratılması ve hammaddenin mekanik özelliklerinin değişimi, bu değişim esasında bağlantı elemanı kalıp ve prosesin simülasyon destekli tasarımı gerçekleştirilmiştir. Soğuk dövme simülasyon çalışmalarında simufact.forming yazılımı kullanılmıştır. Simülasyon verilerine göre hammaddenin Ø7,80 mm ’den Ø6,95 mm ’ye tel çekme operasyonu ile inceltilmesi sonucunda akma mukavemeti değeri 215 MPa ’dan 620 MPa ’ya yükselmiştir. Bu durumda yüzde deformasyon miktarına göre soğuk dövmeye giren hammadde özellikleri değişmiş olup sonlu elemanlar simülasyonu destekli üretimde kullanılan malzeme özellikleri ve kalıp tasarım bu veriye göre yapılmıştır. Bu hammaddenin soğuk dövme simülasyonunda kullanılması sonucunda ise kalıp geometrisi esasında deformasyonun yoğun gerçekleştiği civata kafa bölgesinde HV10 sertlik değeri 320 ile 340 HV seviyelerine gelmiştir. Deformasyon sırasında oluşan malzeme akış çizgileri, ürün ölçü toleransları, ovalama ile diş açma işlemi sayısal ortamda gerçekleştirilmiş ve tasarım bilgisayar ortamında doğrulanarak, fiziksel ürün üretimi yapılmıştır. Sertlik, mukavemet ve yapısal kontroller gerçekleştirilmiş ve sayısal model değerleri ile karşılaştırılmıştır. Özellikle başlangıç hammaddesine uygulanan tel çekme işlemi sonucunda değişen malzeme özellikleri ve soğuk dövmeye etkisi mekanik ve metalografik olarak araştırılmıştır.

Östenitik paslanmaz çelikler düşük sıcaklıklarda bile şekil verilebilme, üstün mekanik özellikler ve yüksek korozyon dayanımı gibi oldukça iyi özelliklere sahiptir. Tüm paslanmaz çelikler arasında en fazla üretilen östenitik çeliklerdir ve östenitik paslanmaz çelikler arasında da en yaygın kullanılan AISI 304 kalitedir. Bu çelikler kimya ve petro-kimya sanayi, gıda işleme sanayi, makine ve imalat sanayi, dişçilik ve tıbbi cihazlar, mutfak gereçleri gibi birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Ancak, bu çeliklerin ergitme kaynağında ısıdan etkilenmiş bölgede karbür çökelmesi, kaynak dikişinde sıcak çatlama ve kırılgan sigma fazı oluşumu kaynak bölgesinde aşırı mukavemet kaybı gibi problemlerle karşılaşılmaktadır. Ark kaynağında söz konusu olan aşırı ısı girdisi bu problemlerin oluşumunu daha da artırmaktadır. Dolayısıyla, bu alaşımların başarılı bir şekilde ticari ergitme kaynakları ile kaynaklanabilir olması oldukça önemlidir. Bu çalışmanın amacı AISI 304 östenitik paslanmaz çelik levhaların gaz metal ark kaynağında ısı girdisinin kaynak bölgesindeki içyapı oluşumuna ve kaynaklı bağlantının mekanik özelliklerine etkisinin incelenmesidir. Buna yönelik, 5 mm kalınlığındaki AISI 304 östenitik paslanmaz çelik levhalar farklı ısı girdisi kullanılarak birleştirilmiştir. Kaynaklı levhaların kaynak bölgesindeki içyapılar ve mekanik özellikleri detaylı optik mikroskop çalışmaları, mikrosertlik ölçümleri, çekme ve bükme deneyleri ile incelenmiştir. Böylece, bu çeliklerin gaz metal ark kaynağında hatasız kaynaklı bağlantı elde etmek için gerekli optimum ısı girdisi belirlenmeye çalışılmıştır., Austenitic stainless steels exhibit very good properties such as very good formability even at low temperatures, good mechanical properties and high corrosion resistance. Austenitic steels are the grades which are produced the most in quantity among all stainless steels and AISI 304 is the most widely used grade among the austenitic stainless steel grades. They are used widely in several industries such as chemistry and petro-chemistry industries, food processing industry, machinery and manufacturing industry, medical and dental equipments and kitchenware. However, several difficulties such as carbide precipitation along the grain boundaries in heat affected zone, and hot cracking and formation of brittle sigma phase in the fusion zone are encountered in fusion joining of these steels. High heat inputs involved in arc welding may even increase the occurrence of these problems. Thus, successful joining of these alloys using conventional fusion welding methods is rather important. This study aims at investigating the influence of heat input on microstructural evolution in the weld region and the mechanical properties of the welded joints in gas metal arc welding of AISI 304 austenitic stainless steel plates. For this purpose, AISI 304 austenitic steel plates with a thickness of 5 mm were joined using different heat input values. The microstructures in the weld region and mechanical properties of the welded plates were investigated by detailed optical microscopy investigations, micro-hardness measurements, tensile and bending tests. Thus, it was attempted to determine the optimum heat input required for obtaining sound welded joints in gas metal arc welding of these steels.

Sac metallerin derin çekme davranışının belirlenmesi endüstriyel açıdan oldukça önem arz etmektedir. Özellikle derin çekme ürünlerinin kullanıldığı beyaz eşya sektörü bu açıdan derin çekmenin oldukça önemli olduğu bir seri üretim endüstrisidir. Beyaz eşya sektöründe ağırlıklı olarak paslanmaz çelik malzemelerin kullanımı tercih edilmektedir. Bu kapsamda tez çalışmasında paslanmaz çelik malzemelerden 304 ve 430 kalitelerinin derin çekilebilirlikleri sonlu elemanlar analizleri ile incelenmiştir. Çalışma kapsamında parça tutucu kuvvet, sürtünme katsayısı ile kalıp ve zımba radüsleri proses parametreleri olarak incelenmiş ve bu parametrelerin derin çekme davranışına etkisi dikkate alınmıştır. Sonlu elemanlar analizlerinde Eta-Dynaform yazılımı kullanılmış ve plastisite modeli olarak günümüzde en sık kullanılan malzeme modellerinden birisi olan Hill-48 modeli tercih edilmiştir. Sonuçlar şekillendirme sınır diyagramları üzerinden incelenmiştir. Sonuç olarak çalışmada kullanılan her iki malzeme için de kullanılan proses parametrelerinin derin çekilebilirliklerine etkisi ortaya konulmuştur. Determining the deep drawing behavior of sheet metals have an importanceat industrial applications. Especially the whiteware sector where deep drawing products are used is a mass production industry where deep drawing is very important in this respect. In the whiteware sector, the use of stainless steel materials is generally preferred.In the study presented in this context, the deep drawability of 304 and 430 grades of stainless steel materials were examined by finite element analysis. In the scope of the study, blankholder force, friction coefficient and die and punch radius were examined as process parameters and the effect of these parameters on deep drawing behavior was taken into account. Eta-Dynaform commercial software was used for finite element analysis and Hill-48 model, which is one of the most frequently used material models, was preferred as plasticity model. The results are analyzed in terms of forming limit diagrams. As a result, the effect of the process parameters used for both materials used in the study on the deep drawability was revealed.

Yüksek Lisans Tezi, Günümüzde Elektro Kıvılcım Biriktirme (ESD) sistemleri, otomotiv, tekstil, kimya, uzay, tıp, gıda ve askeri alanlardaki kullanımı giderek artmaktadır. Bununla birlikte ESD ile kaplama işlemleri manuel olarak yapılmakta ve bunun için el kuvveti kullanılmaktadır. Bu sebeple, kaplama sistemlerinin otomatik olarak yapılabilmesi için ileri teknoloji ekipmanlar ile donatılması ve çeşitli yardımcı sistemlerle birlikte kullanılmasının gerekliliği ortaya çıkmaktadır. Bu ihtiyaçlara çözüm bulmak amacıyla bu tez çalışmasında paslanmaz çelik üzerinde Elektro Kıvılcım Biriktirme yöntemi ile otomatik kaplama yapabilmek için çok eksenli bir mekatronik sistem tasarımının uygulaması gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, bu sistem için iki farklı yardımcı tasarım belirlenmiş ve üretilmiştir. Bunlar; Z eksenindeki yaylı kaplama sistemi ve ağırlık denge kontrollü kuvvet ölçüm geri besleme sistemleridir. Geliştirilen sistemin katı modelleri tasarlanmış, tasarlanan modellerin üretimi gerçekleştirilmiş ve sisteme montajlanarak üç eksenli kaplama sistemi oluşturulmuştur. Bu sistemin kinematik analizleri yapılmış, X ve Y ekseni Mach3 kontrol kartı ve yazılımı ile kontrol edilmiştir. Z eksenindeki DC motor kontrolü ve yardımcı ağırlık ölçüm-denge sistemi için bir devre IV oluşturulmuş ve sistem kontrolü STM32F103 mikro denetleyicisi ile gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen üç eksenli sisteme HUYS (Kanada) şirketinden temin edilen ESD kaplama cihazı montajlanarak kaplama sistemi oluşturulmuştur. Geliştirilen sistemde AISI 304 paslanmaz çelik yüzeyine WC kaplaması gerçekleştirilmiştir. Paslanmaz çeliğin kaplanması sırasında bilgisayar kontrollü olarak 100 μF, 80V ve 80 Hz olarak belirlenen parametrede, P:50, I:.2, D:0,6 PID değerlerinde üç farklı kaplama deseninde otomatik kaplama işlemi gerçekleştirmiştir. Çalışma sonucunda ağırlık-denge analizleri, mikro ve makro yapı analizleri yapılmıştır. Çalışmalar sonucunda paslanmaz çelik yüzeylerin başarı ile istenilen 100 gram ağırlık kuvvet hassasiyetinde kaplandığı gözlemlenmiştir. Manuel kaplamaya göre sürekli zamanda daha fazla kaplama işleminin otomatik olarak yaptığı ve birim zamanda daha fazla verim sağlandığı sonucuna varılmıştır., Today, Electro Spark Deposition (ESD) systems are increasingly used in automotive, textile, chemistry, space, medicine, food and military fields. However, ESD coating processes are performed manually and hand force is used for this. For this reason, it is necessary to equip the coating systems with advanced technology equipment and to be used with various auxiliary systems in order to make the coating systems automatically. In this thesis, in order to find solutions to these needs, a multi-axis mechatronic system design has been applied in order to make automatic coating on stainless steel by Electro Spark Deposition method. In addition, two different auxiliary designs were determined and produced for this system. These; Spring coating system and weight balance-controlled force measurement feedback systems in the Z axis. Solid models of the developed system were designed, the designed models were produced and assembled to the system and a three-axis coating system was created. Kinematic analysis of this system was made, X and Y axis were controlled by Mach3 control card and software. A circuit was created for the DC motor control and auxiliary weight measurement-balance system in the Z axis and the system control was carried out with the STM32F103 VI microcontroller. The coating system was created by mounting the ESD coating device supplied from HUYS (Canada) to the developed triaxial system. In the developed system, WC coating was applied to the surface of AISI 304 stainless steel. During the coating of stainless steel, computer controlled automatic coating process was carried out in three different coating patterns at P: 50, I: .2, D: 0.6 PID values at the parameter determined as 100 μF, 80V and 80 Hz. At the end of the study, weight-balance analysis, micro and macro structure analysis were made. As a result of the studies, it has been observed that the stainless-steel surfaces are successfully coated with the desired 100-gram weight strength sensitivity. It is concluded that more coating processes are performed automatically in continuous time compared to manual coating and more efficiency is obtained per unit time.

Mikro tornalama işlemi, mikro silindirik parçaların imalatında kullanılan bir mikro şekillendirme yöntemidir. Talaş derinliği ve ilerleme değeri çok küçük olması nedeniyle, iş parçasının tane boyutuna yakın değerlerinde kesme işlemleri yapılabilmektedir. Bu durumda, kesme kuvvetleri sadece iş parçasının türüne değil, aynı zamanda tane boyutuna, yüzeydeki artık gerilmelere ve tane yönlenmesine göre değişkenlik gösterir. Bu çalışmada mikro tornalama işleminde kesme kuvvetlerinin mekanistik modellemesi gerçekleştirilmiştir. Kesme deneyleri ortogonal şartlarda gerçekleştirilmiş ve 0,4 mm et kalınlığına sahip 304 paslanmaz çelik malzeme kullanılmıştır. Çalışmada farklı ilerleme değerleri kullanılarak kesme kuvveti katsayıları elde edilmiştir. Ayrıca farklı kesme hızları için de deneyler yapılarak, mekanistik modele kesme hızının etkisi de dahil edilmiştir. Oluşturulan mekanistik modelin doğrulanması amacıyla farklı kesme hızı ve ilerleme değerlerinde kesme testleri gerçekleştirilmiştir. Micro turning is a micro machining method used in the manufacture of micro cylindrical parts. Because of the depth of cut and the feed rate is very small, cutting operations can be made at the values close to the grain size of the workpiece. In this case, the cutting forces vary not only according to the type of workpiece, but also according to grain size, residual stresses on the surface and grain orientation. In this study, mechanistic modelling of cutting forces in micro turning operation is performed. Cutting tests were carried out under orthogonal conditions and 304 stainless steel material with wall thickness of 0.4 mm was used. Cutting force coefficients were obtained by using different feed values. Experiments were also made for different cutting speeds and the effect of cutting speed was included in the mechanistic model. In order to verify the mechanistic model, cutting tests were performed at different cutting speeds and feed rates.

Bilim ve teknoloji alanında ortaya çıkan buluşların birçoğu doğadan esinlenerek gerçekleştirilmektedir. Günümüzde biyomimetik olarak isimlendirilen bu kavram mevcut teknolojilerin daha ileri taşınmasında önemli rol oynamaktadır. Biyomimetik uygulama alanları, makine, malzeme, yazılım ve algoritmalar, bina ve yapılar şeklinde sınıflandırılmakla birlikte bu alanlar günden güne genişlemeye devam etmektedir. Bu çalışmada kümes hayvanlarının taşlık kısmının temizlenmesinde kullanılan bıçakların tasarımı ve iyileştirilmesi için biyomimetikten faydalanılmıştır. Taşlık olarak isimlendirilen kısımların içerisinde taş cıvata, metal parçaları, plastik vb. birçok yabancı madde ile karşılaşılmaktadır. Bu maddeler taşlığın kesilerek açılmasında kullanılan bıçağın çok çabuk körelmesine neden olmakta ve sökme, bileme ve yeniden takma sırasında önemli zaman kayıpları yaşanmaktadır. Bu kayıpların azaltılarak katma değere dönüştürülmesini sağlamak için tasarım değişiklikleri yapılmıştır. Yenilikçi biyonik bıçak yüzeyi arılardan esinlenerek bal peteği görünümündeki kalıpta şekillendirilmiş ve mevcut bıçağın %70 daha az kalınlığında malzeme kullanılmıştır. Biyonik bıçağın üretimi için tasarlanan kalıpta ağız açıları içinde özel bir yapı düşünülmüştür. Böylelikle bıçağın çalışma esnasında kendi kendini bilemesi sağlanmıştır. Mevcut bıçağın 3 saatte bir bilenmesi gerekirken, geliştirilen biyonik bıçak vardiya boyunca bileme gerektirmeden kullanılabilmektedir. Bununla birlikte üretim sürecinde, ısıl işlem gerektirmemesi, daha az malzeme (mevcut modelin %70 daha az kalınlığında) kullanılması üretim maliyetlerini %40 oranında azaltmaktadır. Ayrıca bekleme ile zaman kaybedilmediğinden günlük üretim miktarı %5-7 oranında artış göstermektedir. Üniversite-Sanayi işbirliği ile elde edilen bu sonuç, günlük yaklaşık 200 000 adet kesimin yapıldığı bir sektörde firmaların rekabet gücünü ve karlılığını önemli ölçüde arttıracaktır. Most of the inventions in the field of science and technology have been found by inspiration. Nowadays, this term named as Biomimetic has played an important role in improving the current technologies. fields of biomimetic are categorized like machine, material, software and algorithm, building and construction. Besides, these fields have been improving day by day. In this study, biomimetic was used in order for design and development of the knifes that was used during cleaning the gizzards of the fowl. Many unfamiliar substance such as stone, screw, metal pieces, plastic, etc., are seen in the parts named as gizzard. These substances cause the fact that the knife that is used to cut the gizzard get rusty, and it also causes waste of time during removing, sharpening, and putting it back. Some changes in design was made so as to turn the waste of time into added value. The surface of the futuristic bionic knife was shaped in honeycomb by being inspired by bees, and %70 less substance is used. In order for production of the knife, a special structure for angle of the nozzle is thought. Thus, it enables the knife to sharpen itself during cutting. While current knife has to be sharpened once in every 3 hour, bionic knife can be used during the shift without needing to sharpen. Besides, during production, the fact that it does not need heat treatment and that less substance is used decreases the cost of production by %40. Furthermore, because it does not cause waste of time, amount of daily production increases by %5-7. This outcome that is achieved through the collaboration between university and industry will significantly increase the competitive power and profitability of firms in a sector where approximately 200 000 slaughters are made.

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

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

TEZ10719 Tez (Yüksek Lisans) -- Çukurova Üniversitesi, Adana, 2017. Kaynakça (s. 93-97) var. xvi, 99 s. : tablo ; 29 cm. Paslanmaz çeliğin korozyonuna karşı S-(2-hidroksietil)-4 metil-tiyazol (HEMT) bileşiğinin inhibisyon yeteneği, farklı oranlardaki etilen glikol-su karışımında çeşitli derişimlerde, anodik polarizasyon ve elektrokimyasal impedans spektroskopisi (EIS) teknikleri kullanılarak incelenmiştir. Elde edilen sonuçlardan, etilen glikol-su karışımında (antifriz) paslanmaz çeliğin korozyonunun yüzeyde koruyucu bir film tabakası oluşturan HEMT’in ilavesiyle azaldığı gözlenmiştir. İnhibitör etkinliği HEMT’in artan derişimleri ile artmaktadır. En yüksek inhibisyon etkinliği HEMT’in 1,0x10-2 M konsantrasyonunda gözlenmiştir. The inhibition ability of S-(2-hydroxethyl)-4 methyl-thiazole compound towards stainless steel corrosion in ethylene glycol-water mixture (antifrezee) was studied at various concentration using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and potentiodynamic techniques. The corrosion of stainless steel in ethylene glycol-water mixture was effecttively reduced by addition HEMT that form a protective film on the metal surface. The obtained results showed that inhibitor efficiency increaseing with higher HEMT concentration. As expected, the highest inhibition efficiency was obtained with 1,0x10-2 M concentration of HEMT solution. Bu çalışma Ç.Ü. Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından desteklenmiştir. Proje No: FYL-2015-3789.

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.

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2013, Çinko ve nikel kaplamalı malzemelerin korozyon davranışı ile ilgili bilgi sahibi olmak için kullanılan yöntemler oldukça uzun süreler gerektirmekte ve objektif veriler elde edilememektedir. Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi (EIS) yöntemi, korozyonu sayısallaştırarak mevcut yöntemlerden farklı olarak test sonuçlarının objektif bir şekilde değerlendirilebilmesine olanak sağlamaktadır. Ayrıca farklı çalışma ortamlarında ve farklı geometriye sahip parçalarda da kaplama performansı test edilebilmektedir. Bu tez çalışması kapsamında, yaklaşık 25 cm2 boyutlarında DC03 kalite düşük karbonlu çelik plakalar üzerine farklı kaplama sürelerinde elektrolitik çinko ve nikel kaplamalar yapılarak, bunların tuzlu su sisi testi ile polarizasyon dirençleri arasında bir ilişki kurulmaya çalışılmıştır. Bu bağlamda, kaplama firmalarından çinko ve nikel kaplamalar için elektrolitik kaplama öncesi kullanılan temizleme çözeltileri ve proses banyoları temin edilmiş, laboratuvar ortamında bu proses banyoları kullanılarak çelik plakalar üzerine farklı kalınlıklarda çinko ve nikel kaplamalar gerçekleştirilmiştir. İlk seri kaplamaların kalınlıkları Fischerscope XDL kalınlık ölçüm cihazı kullanılarak tahribatsız olarak ölçülmüştür. İkinci seri kaplamalarda ise mevcut kaplama kalınlıkları, numuneden kesit alınıp optik mikroskopta incelenerek tespit edilmiştir. Tuzlu su sisi testleri ASTM B117 standardına uygun olarak Weiss SC450 kabin kullanılarak yapılmıştır. I.seri plakalarda yapılan tuzlu su sisi testlerinde numuneler 30dk aralıklarla korozyon açısından kontrol edilmiştir. II.seri plakalarda korozyon verisini sayısallaştırmak amacıyla şablonlar oluşturulmuş, çinko kaplamalı plakalar için beyaz pas görülen kare adedi ile nikel kaplamalar için birim alandaki oyuk miktarı olarak değerlendirilmiştir. Çinko kaplamalı vidalar için kaplamanın en ince bölgesinin tayini için kullanılan bakır sülfat testi yapılarak korozyon dayanımı hakkında öngörülerde bulunulmuş ve bu doğrultuda EIS testleri ile doğrulanması amaçlanmıştır. Nikel kaplamalı plakalarda ve taban malzemede yüzey pürüzlülüğü ölçülmüş, kaplama kalınlığı ve polarizasyon direnci ile ilişkilendirilmiştir. Nikel kaplamalı vidalar için porozitenin tayinine yönelik modifiye sıcak su testi yapılmış, testten geçen ve kalan vidalara test öncesi ve sonrası EIS testi yapılarak, porozite tayini ile korozyon ömrü arasında ilişki kurulmaya çalışılmıştır. EIS testi atmosfere açık ortamda ve oda sıcaklığında olacak şekilde %3,5 NaCl çözeltisi içerisinde gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonunda, çinko kaplanmış plakaların tuzlu su sisi testinde görülen hata miktarı ile polarizasyon dirençleri arasında ömür tayinine yönelik ilişki kurulabilmiştir. EIS testi ile mevcut korozyon testlerinin korelasyonu yapılarak ikinci aşama olan çinko kaplamalı vidalar için kaplama kalınlığı hakkında bilgi vermekte olan testler uygulanmıştır. Bu testlerden geçen ve kalan vidalar için EIS testleri uygulanarak bakır sülfat testinin çinko kaplamalı vidalarda hızlı bir ön değerlendirme olarak kullanılabileceği görülmüştür. Nikel kaplanmış plakalarda 6 saatlik test süresinin literatürde de karşılaşıldığı üzere kaplama üzerinde pasif film oluşmasından dolayı yetersiz kaldığı görülmüş, bundan dolayı test süresinin 30 saate kadar uzatılması gerektiği sonucuna varılmıştır. Yüzey pürüzlülüğünün nikel kaplamalar için korozyon ömrü bakımından çok etkili bir parametre olduğu görülmüş, kaplama kalınlığı ile açıklanamayan polarizasyon direnci değişimlerinde yüzey pürüzlülüğünün etkili olduğu anlaşılmıştır. Nikel kaplamalı vidalarla gerçekleştirilen modifiye sıcak su testi ile EIS ölçümleri sonucunda porozitenin korozyon ömrüne etkisi görülmüştür. Her iki kaplama için de banyo çözeltisindeki metal miktarının kaplamanın kalınlığına olan etkisi, banyo çözeltisine çinko veya nikel takviyesi yapılmasından önce ve sonra alınan banyo çözeltileriyle yapılmış olan kaplamalar aracılığıyla anlaşılmıştır., The use of metal has increased day by day and at the same time the loss of materials and manpower caused by metal corrosion has reached serious proportions. The metallic coating was applied to solve this problem because of its easy practice and success in improvement the service life. Metallic coatings became an important and necessary method to improve surface properties of the base metals, which exhibit limited corrosion, wear and oxidation resistances. Zinc and nickel coatings are used succesfully for many years for protection of ferrous alloys against corrosion attack. In addition to the coatings, the passivation process draw the attention for a decorative appearance, while providing enhancement in the corrosion resistance. There are limited number of studies about the prediction of service life of protective coatings. In these studies, EIS measurements have performed in different operating environments in order to determinate the lifetime of the coatings’ and to establish a relationship between the other corrosion test results. Studies in this area showed that when the polarization resistance of coatings drop below 107 , the corrosion resistance severely damaged. Hence, in this thesis the relationship between polarization resistance values obtained from EIS measurements and salt spray test values were correlated. Generation of defects in salt spray test was accompanied by a reduction in polarization resistance. The methods for determination of corrosion behavior of the zinc and nickel coated materials need very long time periods and may not present an objective data. In contrast to the existing methods, Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) method allows the evaluation of test results objectively by digitizing progress. In addition, components that have different geometry can be tested in different operating environments. In this thesis,electrolytic zinc and nickel coatings applied on DC 03 quality low-carbon steel sheets in different coating times and tried to establish a relationship between their salt spray test and the polarization resistance. The cleaning solutions that are used before electroplating process were also obtain from the relevant industrial companies. Zinc coating was performed for 13,5 and 15 min. Nickel coating was performed for 8, 10, 13, 15 and 18 min after 1-min copper plating. The thickness of the coatings were measured by Fischerscope XDL thickness measurind device and optical microscope. Electrolytic bath solutions were obtained from the relevant coating companies. Since the zinc and/or nickel contents of the electrolytes were reduced as they have been used in the coating operations, metal ion concentrations of the electrolytes were adjusted at certain intervals by adding zinc and/or nickel. Therefore in the present study with or without addition of these metals were utilized in order to analyze the effect of metal ion concentration of the electrolytes. EIS test was applied according to the principle of three-electrodes. The saturated calomel electrode was used as the reference electrode, the graphite rod was used as the counter electrode and plates coated with zinc or nickel were used as the anode. Working life of coatings without progress of corrosion correlated with estimated porosity. EIS test was performed at room temperature in 3,5% NaCl solution. EIS measurements were performed by using the Voltmaster 4 program with the Voltalab 40 PGZ 301 device. Measurements were performed at the frequency range of 100kHz-10mHz and the EIS graphics were obtained in the Bode form. Salt spray tests were made by using Weiss SC450 cabin in accordance with ASTM B117 standard. In order to quantify the performances of coatings, coating surfaces paterned in forty squares.The number of white rust frame was evaluated for zinc-coated plates and amount of pit was counted for nickel -coated plates. The ratio of the defects generated in salt spray test on the zinc coatings were correlated with the polarization resistance to estimate working life. Number of defects in salt spray test have been identified in response to a significant decrease in the value of polarization resistance. The copper sulfate test were conducted to correlate the results with EIS tests used to find the thinnest spot of the zinc coating screws. The copper sulfate solution was prepared by dissolving approximately 36 parts of commercial cupric sulfate crystals (CuSO4.5H2O) by weight in 100 parts of distilled water. The prepared solution then heated to add 0.8 g/L cupric oxide (CuO). Specimens were immersed in the copper sulfate solution which maintained at a temperature of 16 to 20˚C. Specimens were remained in a fixed position in the solution for exactly 1 min. After each 1-min immersion, specimens were washed in the rinse water to remove any copper deposit that might be present on zinc coatings. This process was repeated until the end point has been reached. Modified hot water test applied to the nickel-coated screws to determine the porosities present in the coatings. The screws immersed in 90˚C salty distilled water (~ 0.5 % NaCl solution) for two hours. Two-hours test period started when the water temperature was reached the temperature at 90˚C. At the end of the test period, screws was removed from the hot water and was dried with the air. EIS test applied to screws after the hot water test. Following results were obtained from the experiments conducted in the present study. • In order to make correlation between salty water and impedance test results for corrosion life of coatings, the results of the corrosion test should be quantified. In this respect, present study showed that number of white rust per unit area and number of pits per unit area should be considered for zinc and nickel coatings respectively. • The EIS test conducted immidiately after immersing the sample in solution did not give sufficient information about corrosion resistance of the coatings. Therefore EIS graphics should be obtained after holding the samples in the solutions for certain time period. • For the zinc-coated plates increase in number of defects after salt spray tests accompanied by a reduction in polarization resistance. These results indicated that a correlation can be established between salt spray and EIS tests for corrosion life of zinc coatings. • For the nickel coated plates, holding time in salty water shorter time 5-hour leaded corrosion, whose progress was not identified clearly by EIS tests. In the literature it has been reported that corrosion resistance of nickel coatings were poor at the beginning of the tests and tended to increase with holding time especially after 30 min to 4 hours. Longer holding times companied by a reduction in corrosion resistance. Since similar results have been obtained in the present study, the correlation between EIS and salt spray test have been made after holding the samples in salty water for 30 hours. • If EIS tests for nickel-coated plates continue until the breaking point of polarization resistance, the effect of the passive layer on the coating can be avoided. Polarization resistance may provide information about the corrosion mechanism of the samples with complex geometry, other than flat plates. Determined by the polarization resistance value will be accepted and with movement of the polarization resistance at time zero, corrosion life or the sample can be determined. • For the nickel coated plates, the increase of copper flash and nickel thickness cause increase of polarization resistance. Higher surface roghness values leaded reduction of polarization resistance. • EIS tests which conducted on the zinc-coated screws, after copper sulfate test, revealed the limit value of polarization resistance. Zinc-coated samples should exhibit polarization resistance value higher than 4,2 E8 Ω for required corrosion performance. If the number of EIS tests of zinc-coated screws increase at time zero, a database can be prepared. The database of polarization resistance values may give information about coatings’ life prediction. • Modified hot water test has been developed for pass/fail criteria of nickel coated screws. The limit polarization resistance has been determined as 4,5 E8 Ω for nickel-coated samples. • With increasing the number of tests (modified hot water tests for nickel coatings and copper sulphate tests for zinc coatings) of screws by comparing with EIS test results may provide more information about the complex geometry brought dispersion., Yüksek Lisans, M.Sc.

Kapalı kesit çelik profillerin, yarıklı ve guse plakasına kaynaklı uç bağlantıları eleman uç birleşimleri arasında en sık tercih edilen alternatiflerden birisidir. Bu tür uç birleşimi, esasen profilde uzunlamasına açılmış iki adet yarığın içine yerleştirilen guse plakasının boyuna köşe kaynakla birleştirilmesiyle yapılan bir uç bağlantı şeklidir. Bu tez çalışmasında, paslanmaz çelik kapalı kesit profillerin kaynaklı uç birleşimlerinin çekme yükü altındaki davranışları üzerine yapılan deneysel ve sayısal çalışmalar sunulmuştur. Paslanmaz çelik başlangıç maliyetinin, karbon çeliğe göre nispeten yüksek olmasından dolayı yapısal olarak kullanımda bir yük getirmektedir. Güvenli ve ekonomik bir tasarım için yapısal eleman ve birleşim davranışlarının araştırılması gerekmektedir. Böylece verimli bir tasarımın yolu açılmış olur. Bu nedenle, seçilen birleşim tipi için tez çalışmasının sonuçları gözönüne alınmıştır. Bu kapsamda gerçekleştirilen deneysel programda, 24 adet paslanmaz çelik dairesel ve kutu kesitli profil birleşimleri çeşitli kaynak uzunlukları ile tasarlanıp eksenel çekme kuvveti uygulanarak test edilmiştir. Eksenel çekme yükü altında kaynak uzunluğuna ve uç dönüş kaynağına bağlı dayanımlar ile genel deformasyon davranışları incelenerek yük-deformasyon grafikleri elde edilmiş, dayanım ve süneklik karşılaştırmaları yapılmıştır. Deneysel çalışmanın ardından sonlu elemanlar programı ABAQUS® kullanılarak bir sayısal model oluşturulmuştur. Programın doğrusal olmayan modelleme özellikleri kullanılarak test davranışı benzetilmiştir. Çalışma kapsamındaki numunelerin temsil ettiği geometrik aralık için elde edilen dayanım sonuçları incelenerek profillerin yarıklı, guse plakasına kaynaklı uç birleşimleri için mevcut tasarım kılavuzları ile karşılaştırılmıştır. Bu tip yapısal paslanmaz çelik birleşimlerin tasarımları için uluslararası hiç bir standart mevcut değildir. Bu nedenle bu çalışmanın sonuçları karbon çelik eleman ve birleşimleri için var olan mevcut tasarım kuralları ile karşılaştırılmıştır. Tasarım amaçlarında, en yüksek test dayanım değerinden daha düşük olan, aşırı kesit bozulmaları ile ilgili kullanılabilirlik limitlerinin de dikkate alındığı dayanım değerinin kullanılması önerilmiştir. Bu amaçla, birleşimin tasarım dayanım seviyesinin hesaplanması için ilk akma yükü yaklaşımı benimsenmiştir. Tüm test numuneleri için yük-deplasman grafikleri üzerinden akma yükü kapasite noktası (YCP) belirlenmiştir. YCP değerleri özellikle, kayma aksaması azaltma faktörünün hesaplanması için tasarım denkleminin önerilmesi için kullanılmıştır. Bu katsayı eksenel çekme yükü altında birleşimdeki kayma aksaması nedeniyle oluşan verim kaybını dikkate alır. Test programında incelenen geometrik aralık için önerilen denklem, paslanmaz çelik (304 kalite) kapalı kesit profillerin yarıklı, kaynaklı uç birleşimlerinin tasarımı için kullanılabilir. Among the various alternatives to make a steel tubular member connection, making a slotted and gusset plate welded connection is one of the most frequently preferred alternatives. This type of connection is essentially an end connection that is made by slotting the tube longitudinally, inserting the gusset plate and then placing longitudinal fillet welds at the tube-to-plate interface. In this thesis an experimental and numerical study on the behaviour of such connections in stainless steel is presented. Relatively high initial cost of stainless steel is one burden for its structural use. To achieve a safe and economic design it is necessary to investigate the mechanical response of structural components, connections and the overall system, thus leading to efficient design. Therefore the results of this thesis study are considered to serve this purpose for the chosen connection type. 24 specimens were tested under concentrically applied axial tensile forces for varying tube-to-gusset plate weld lengths. Both circular and box section members were considered in the test program. Load-deformation curves were obtained and comparisons were made in terms of strength and ductility. General deformation behavior under axial tensile loading and variation of strength with weld length were also examined. Following the experimental study, a numerical model was developed that could simulate the test behavior by using the ABAQUS® finite element software. Nonlinear modeling features of the software were used to simulate as closely as possible the full nonlinear behavior of the connections. Experimental as well as the numerical ultimate strength values achieved for the range of geometries considered in the test program were then critically examined and compared with currently available design guidance for slotted gusset plate welded tubular end connections. It is noted that no specific rules exist in international specifications on structural stainless steel which cover the design of such connections. Therefore, the results of this study are compared with the existing design rules for carbon steel. For design purposes which would take into account of serviceability limitations regarding the excessive distortions of the connections a lower test strength value than the peak test strength value is suggested to be applied. For this purpose a first yield approach is adopted to calculate the design strength levels. For all the specimen tests a yield capacity point (YCP) is identified on the test load-displacement plots. In particular, the YCP values were used to propose a design equation for the calculation of the shear-lag reduction factor. This factor takes into account the loss of efficiency of the connection due to shear lag under axial tensile loading. For the dimensional range studied in the test program the proposed equation can be used for the design of slotted and gusset plate welded connections in stainless steel in Grade 304. The results and original contributions are summarized and recommendations for design are also provided.

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2012, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2012, Son yıllarda, ülkemizde paslanmaz çeliklere olan gereksinim her geçen gün artmaktadır. Paslanmaz çelikler sağladıkları korozyon direnciyle, endüstrinin neredeyse her alanında kendilerine yer bulmaktadırlar. Ancak üretimde ve birçok fabrikasyon uygulamalarında bu çelikler deformasyona maruz kalırlar. Isıl işlemle sertleştirilemeyen östenitik ve ferritik paslanmaz çelikler soğuk şekillendirme ile dayanım kazanırlar. Paslanmaz çelikler arasında en yaygın kullanıma sahip tür östenitik paslanmaz çeliklerdir ve en bilinen tipi AISI 304’tür. Fakat günümüzde östenitik paslanmaz çeliklerin yerine ferritik paslanmaz çeliklerin kullanıldığı görülmektedir. Çünkü ferritik paslanmaz çelikler nikel içermedikleri için, östenitik paslanmaz çeliklerden daha ucuzlardır. Ferritik paslanmaz çeliklerin en bilinen tipi AISI 430’dur. Üretimleri esnasında çeşitli soğuk şekillendirme proseslerinden geçen östenitik ve ferritik paslanmaz çeliklerin mikroyapılarının, mekanik özelliklerinin ve korozyon davranışlarının bu proseslerin miktarlarına bağlı olarak değişkenlik göstermeleri mümkündür. Bu çalışmada kullanılan AISI 304 kalite östenitik ve AISI 430 kalite ferritik paslanmaz çeliklerin orijinal hallerinin ve soğuk deformasyona uğratılmış hallerinin mikroyapı, sertlik incelemeleri ve korozyon deneyleri yapılmıştır. Soğuk deformasyonlar basma ve çekme işlemleri ile yapılmıştır. Paslanmaz çelikler satın alındıkları durumda ve tavlama ısıl işlemi yapılmış durumda kullanılmıştır. Böylece soğuk deformasyon oranının malzemelerdeki etkileri incelenmiştir. Tavlama ısıl işleminin ve soğuk deformasyon oranlarının özelliklere etkileri her iki kalite paslanmaz çelik için kıyaslamalı olarak incelenmiştir. Son olarak korozyon testi yapılmıştır. Korozon dayanımı testi, hızlı korozyon testi olarak, 1 M HCl asit içerisinde farklı sürelerde bekletilerek yapılmıştır. Yapılan çalışmada aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir; • Her iki kalite paslanmaz çeliklerde deformasyon oranı arttıkça sertlik değerleri artmaktadır. • Artan deformasyon oranıyla AISI 304 kalite östenitik paslanmaz çeliğin sertlik değerleri daha fazla artmaktadır. Bu sonuç AISI 304 kalite östenitik paslanmaz çeliğin mukavemet değerlerinin deformasyonla daha etkili şekilde geliştirilebileceğini göstermektedir. • Paslanmaz çeliklerin çekme dayanımı / akma gerilmesi oranı, soğuk deformasyon oranı arttıkça azalmıştır. • Paslanmaz çeliklerin sertlik değerlerindeki artış oranı, deformasyon oranı arttıkça düşmektedir. • Soğuk deformasyona uğratılmış paslanmaz çeliklerin yüzey ve yüzeye yakın bölgelerdeki sertlik değerleri merkezlerine göre daha fazladır. • Paslanmaz çeliklerin soğuk deformasyon oranlarının artmasıyla mikroyapıdaki taneler daha fazla şekil değiştirmektedir. Yüzey ve yüzeye yakın bölgelerde taneler deformasyon yönünde daha fazla uzamaktadır. • Soğuk deformasyon ile AISI 304 kalite östenitik paslanmaz çelikte α’ martenzit fazı oluşmaktadır. • Tavlama ısıl işleminden sonra paslanmaz çeliklerin sertlikleri azalmıştır. • AISI 304 kalite östenitik paslanmaz çeliğin hızlı korozyon dayanımı AISI 430 kalite ferritik paslanmaz çeliğe göre daha yüksektir. • Paslanmaz çeliklerin soğuk deformasyon oranları arttıkça korozyon dayanımları düşmektedir. Yüzey ve yüzeye yakın bölgelerde korozyon hasarı daha fazladır., In recent years, the necessity for stainless steels in our country increases every day. Stainless steels are widely used in various applications related to corrosion resistance. But this steels are exposed to deformation in production and many fabrication applications. Austenitic and ferritic stainless steels can not be hardened by heat treatment. On the other hand, cold working can harden such stainless steels. The most common stainless steels are austenitic steels, well-known as AISI 304 type. But today, ferritic stainless steels have been used instead of austenitic stainless steels. Because of ferritic stainless steels don’t contain nickel, they are cheaper than austenitic stainless steels. AISI 430 is the well-known type of ferritic stainless steels. It is possible that the microstructures, mechanical properties and corrosion behaviours of austenitic and ferritic stainless steels subjected to various cold-forming processes during their production can show variability. Austenitic stainless steels are the most popular type of stainless steel because of their excellent formability, corrosion resistance in various aggressive environments and weldability. The presence of chromium (% 16-28 wt.) and nickel (% 3,5-32 wt.) near to the small contents of the carbon (usually below % 0,1 wt.) assures a stable austenitic structure in the whole range of the temperature (from the temperature of solidus to the room temperature). Moreover can contain such elements as molybdenum (% 2-6 wt.), titanium and niobium. After supersaturation in water from 1100°C steel a single-phase austenitic structure with high corrosion resistance and without carbides extractions was obtained. In the supersaturated state austenitic stainless steels are characterized by high plasticity and relatively low strength (Rm about 550 MPa; Rp0.2 about 200-250 MPa). They are widely used in chemical, petrochemical, machinery, automobile, nuclear and shipyard industries. One of the possible mechanisms of the plastic deformation in steels type 18-8 is strain-induced martensitic transformation leading to the transition of paramagnetic austenite into ferromagnetic martensite. Austenite has a FCC crystal structure, while martensite at low carbon concentration crystallizes in BCC structure. Martensite is harder and stronger than austenite. Some alloying components are inhibitors of martensitic transformation in austenitic stainless steels. It is well known that N, Mn, and Cu are such inhibitors, because they broaden the area of the occurrence of the γ phase. However in such elements as: Mo, W, Si, Ti, Nb, V are put into steel in order to increase the strength properties and corrosion resistance contribute to restricting the range of the occurrence γ. The mechanical behaviour and evolution of phases in metastable materials, particularly Fe-Cr-Ni steels, have been the subject of experimental and theoretical studies for a long time. The reason is that these materials are quite often used in modern engineering. However, their mechanical properties are not fully investigated, because the character and the intensity of phase transformations depend on many factors, such as strain rate and strain level, stress state and regime of mechanical loading, and temperature. Ferritic stainless steels present typical Cr contents in the range % 11 to 17, with low Ni and C levels in their chemical composition. Their good corrosion and oxidation resistance is related to the Cr content. They also present low toughness and a ductile-brittle transition temperature close to or somewhat higher than room temperature. Ferritic stainless steels are frequently cold formed to their final application and differ to the austenitic stainless steels by presenting higher YS and a low n (strain hardening coefficient) values. These differences lead to the fact that they are far less adequate than the austenitic ones, for applications that involve stretching operations, despite that they may be used for deep drawing operations. The higher levels in YS and the lower ductility of the ferritic stainless steels conduce to lower levels of conformability in relation to the austenitic types, hence leading to less demanding stampings. Mechanically, the differences in between the austenitic and ferritic types are more evident. Measured by HV, Rp0.2 or Rm, most ferrites equal the austenitic steel types. However, ferritics possess higher yield strength (Rp0.2) and lower tensile strength (Rm). In general, their mechanical properties are comparable to high strength carbon steels. A major difference in between the ferrites and the austenites is the elongation, i.e. the possible deformation until breakage. For the austenitic AISI 304 or 316 groups, the minimum elongation is around % 45 meaning that these steel types may be stretched and deformed very much, before they break. In contrast, the ferritic types posses a minimum elongation of % 18-20 which means that they are much less useful in the case of mechanical deformation, such as pure stretch forming. On the contrary, ferritics are more suitable for deep drawing, such as complex exhaust systems. With regards to cold forming, the ferrites are comparable with carbon steels, and less powerful machines are needed in comparison with austenitics. Notably, alloys like AISI 430 are widely used in i.e. England and Italy for catering purposes. However, do not expect to be able to make a very complicated double kitchen sink from a ferritic stainless steel. In such a case, the traditional AISI 304 is better. Another notable difference is the mechanical properties at extreme temperatures, i.e. notch toughness (AV) and creep strength, respectively, although Nb stabilized ferritics deform less than austenitics in response to long term stresses. Unlike the austenites, the ferrites may become brittle at very low temperatures, and they do not maintain their excellent tensile stress at very high temperatures (typically 700-800 ºC and above). In addition, long-term exposure to temperatures in between 400 and 550 °C may give rise to”475°-brittleness”, an “illness” which may also attack the duplex stainless steels in the same temperature range. The microstructure, hardness investigations and corrosion tests of original states and cold deformed states of AISI 304 grade austenitic and AISI 430 grade ferritic stainless steels that have been used in this study were carried out. The cold deformations have been performed by the tensile and pressure operations. Stainless steels have been used with purchased and made of annealing heat treatment states. Thus, the effects of cold deformation rate on materials have been investigated. The effects of annealing heat treatment and cold deformation rates to properties for both grades of stainless steels have been investigated by comparing. Finally, corrosion test has been made. Corrosion resistance test, as rapid corrosion test, has been made as waiting in 1 M HCl acid for different periods. The following results have been obtained in this study; • The hardness values increase as deformation rate increases in both grades of stainless steels. • The hardness values of AISI 304 grade austenitic stainless steel increase more with increasing deformation rate. This result indicates the strength values of AISI 304 grade austenitic stainless steel can be improved more effectively with deformation. • Tensile strength / Yield stress ratio of stainless steels decreases as the cold deformation rate increases. • The rate of increase in hardness values of stainless steels decreases as deformation rate increases. • The hardness values in the surface and close to the surface regions of cold deformed stainless steels are greater than the centers. • With increasing cold deformation rates of stainless steels, the grains in microstructure change more shape. In the surface and close to the surface regions, the grains elongate more in the direction of deformation. • α’ martensite phase forms in AISI 304 grade austenitic stainless steel with cold deformation. • The hardnesses of stainless steels decreased after annealing heat treatment. • The rapid corrosion resistance of AISI 304 grade austenitic stainless steel is higher than AISI 430 grade ferritic stainless steel. • Corrosion resistance decreases as the cold deformation rates of stainless steels increase. Corrosion damage is higher in the surface and close to the surface regions., Yüksek Lisans, M.Sc.

Geleneksel olmayan imalat yöntemlerinden bir tanesi olan kimyasal işleme yöntemi uygun kimyasal aşındırıcı içerisinde malzemenin kontrollü olarak aşındırılarak şekillendirilmesi olarak tanımlanabilir. Yöntem her türlü malzemenin işlenmesinde rahatlıkla uygulanmakta ve yaygın olarak uçak, elektronik ve medikal endüstrilerinde hassas ve karmaşık şekilli parçaların imalatında kullanılmaktadır. Mikro işleme yöntemi olarak da kullanılabilen kimyasal işleme yöntemi mikro elektro-mekanik sistemler için mikron boyutunda parçaların imalatında da kullanılabilmektedir. Bu çalışmada, X5CrNi18-8 paslanmaz çeliğinin kimyasal işlenmesi konusu deneysel olarak araştırılmıştır. Mühendislik uygulamalarında yaygın olarak kullanılan paslanmaz çeliğin kimyasal işlenmesi için demir klorür (FeCl3) kimyasal aşındırıcısı kullanılmıştır. Daldırma metodu ile kimyasal işleme yönteminde belirlenen işleme parametreleri kimyasal aşındırıcının yoğunluğu ve kimyasal işleme sıcaklığıdır. Bu amaçla 28°Bé, 32°Bé ve 36°Bé kimyasal aşındırıcı yoğunlukları seçilmiş; kimyasal işleme sıcaklıkları olarak 30 °C, 50 °C ve 70 °C kabul edilmiştir. Kullanılan kimyasal işleme sıcaklıklarından 70 °C deneysel çalışmalarda ilk defa kullanılmıştır. Belirlenen işleme parametrelerinin aşındırma miktarı ve yüzey pürüzlülüğü üzerine etkileri araştırılmıştır. Yapılan deneysel çalışma sonucunda 32°Bé yoğunluklu FeCl3 çözeltisinin işleme derinliği ve yüzey pürüzlülüğü açısından uygun olduğu belirlenmiştir. Ayrıca kimyasal işleme sırasında seçilen işleme sıcaklığının artması ile işleme derinliğinin arttığı görülmüştür. Yüzey kalitesi açısından kullanılan her üç aşındırıcı yoğunluğu da benzer sonuçlar vermiştir. Yüksek işleme sıcaklıklarında yüzey pürüzlüğü değerlerinin azaldığı görülmüştür, Chemical machining is applied in many manufacturing industries such as electronics, aerospace, medical and aotumotive to etch, cut or engrave metal plates. The process relies on controlled corrosion of workpiece material in acidic or alkaline etchant. The process is also called in different names like chemical etching, etching, chemical milling, wet etching in literature. It can be used to shape steal titanium, nickel, copper and its alloy,aluminium and its alloys and every kind of materials to manufacture stencils, brake motor, fuel cell, printed circiut boards, plates, stamping dies, signs, jewelry, plaques, printing plates etc. The process is known with different names in literature such as chemical milling, etching, chemical etching, wet etching etc. The history of chemical machining goes back to Ancient Egypt, it was used to produce jewelry from copper with citric acid solution. Development of electronics industry made the process more attractive, because high precision and small parts were heavily required. Main industrial application of chemical machining started in 1950’s, the process was used to etch aluminium parts for aircrafts and rockets.Nowadays, chemical machining is used as micromachining in the production of micro electromechanic system part as well. The major advantage of chemical machining is producing high precision parts in a short machining time with low production cost. The process does not require special tooling. Moreover, the product parts are burr free. However, chemical machining is not environmentally friendly machining process because of hazardous effects of etchants on environment. This problem is almost overcomed by using regeneration of waste etchant and recovery of etched material. The most suitable system is combination of regeneration and recovery simultaniously. The main parameter of chemical machining is the selection of suitable etchant for workpiece material. Various chemical etchants can be named for this purpose. Ferric chloride (FeCl3) etchant is commonly used for iron based alloys, copper and aluminium. This etchant is called “universal etchant” due to wide application in chemical machining .Copper chloride and alkaline etchants are widely used for copper etching in electrronics industry. Stainless steel is commonly etched with FeCl3 etchant solution. Various studies have been carried out to investigate etching performance of this material. These studies concluded that FeCl3 etchant is the most suitable etchant solution for chemical machining of stainless steel. The etchant conmcentration sould be around 36-42°Bé at 50 °C etching temperature. The additions of some additives such as hydrochloric acid, also improves etching performance in chemical etching of stainless steel. However, there are stil some problems about chemical machining of this material such as the real influence of etchant concentration and etching temperature on etch rate and surface roghness. The purpose of this study is to investigate the chemical machining behaviour of XCrNi18-8 stainless steel with FeCl3 etchant solution. Three etchant concentrations 28°Bé, 32°Bé ve 36°Bé of FeCl3 were selected. The other parameter was etching temperature, values of 30°C, 50°C and 70°C were applied for experimental study. The effects of selected chemical machining parameters on etch rate and surface roughness were experimentally investigated. The experimental study was carried out in a beaker as immersion etching method. The prepared etchant solution was placed on hot plate with magnetic stirrer and etching temperature was kept ± 2°C. The total etching time was 15 mins and each measurements of thickness and surface roughness were taken every 5 mins. It was concluded that etchant concentration is important factor on etch rate and surface roughness. 32°Bé of FeCl3 etchant produced better etch rate in comparison to 28 and 36°Bé etchant concentrations. Moreover, etching tempertature was effective parameter, lower etching temperature (30°C) provided high surface roughness. The use of higher etching temperature gave better surface quality.

Tez (Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2010, Thesis (PhD) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2010, Bu çalışmada, AISI 316 L tipi paslanmaz çeliklerin termokimyasal difüzyon yöntemiyle borlanmasında, banyo bileşenlerinin borür tabakasının oluşum mekanizmasına ve borür tabakası özelliklerine etkileri incelenmiştir. Deneysel çalışmaların sonuçları şöyle özetlenebilir: Farklı oranlarda FeSi, FeTi ve SiC içeren borlama banyosu ile yapılan borlama ile çelik yüzeyinde oluşan borür tabakasının kalınlığı; artan sıcaklık, artan süre ve katkıların artan oranlarıyla artmaktadır. Tüm banyo bileşimlerinde borlama ile oluşan borür tabakasında temel faz Fe2B fazıdır. FeTi ve SiC katkılı banyolarla borlamada FeB fazı oluşmazken, FeSi katkılı ve Ekabor 2 ile banyolarla borlamada FeB fazı oluşmuştur. FeSi, SiC katkılı banyolarla ve ticari ekabor 2 banyosuyla borlanmış numunelerin yorulma dayanım sınırları borlanmamış numunelere göre azalmıştır. FeTi katkısıyla borlanmış numunelerin yorulma dayanım sınırları borlanmamışlarla aynı değerlerdedir., In this study, the effects of boronizing bath composition on the boride layer properties and the formation mechanism of the boride layer during the boronizing of AISI 316 L type stainless steel by thermochemical diffusion technique have been investigated. The results of this investigation can be summarized as follows: The thickness of the boride layer on the surface of steel, which has been boronized with a mixture of ferroalloys (FeSi and FeTi) and SiC at different ratios, borax and boric acid in the salt bath, has increased with increasing temperature, time and increasing ratio of the additives. The basic phase in the boride layer occured with the boronizing technique at each bath composition has been Fe2B. No FeB phase has occured by the boronizing process by bath composition doped with FeTi and SiC, while FeB phase has occured by the boronizing process by bath composition doped with FeSi and ekabor 2. The fatigue endurance limit of the samples which had been boronized by bath composition doped with FeSi, SiC and ekabor 2 have been shorter compared with that of the unboronized samples. But, the fatigue endurance limit of the boronized samples by bath composition doped with FeTi have been around the same values with the fatigue endurance limit of the unboronized samples., Doktora, PhD

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.

This paper presents a study on the behavior and design of bolted stainless steel plates under in-plane tension. Using an experimentally validated finite element (FE) program strength of stainless steel bolted plates under tension is examined with an emphasis on plate bearing mode of failure. A numerical parametric study was carried out which includes examining the behavior of stainless steel plate models with various proportions, bolt locations and in two different material grades. The models were designed to fail particularly in bolt tear-out and material piling-up modes. In the numerical simulation of the models, non-linear stress-strain material behavior of stainless steel was considered by using expressions which represent the full range of strains up to the ultimate tensile strain. Using the results of the parametric study, the effect of variations in bolt positions, such as end and edge distance and bolt pitch distance on bearing resistance of stainless steel bolted plates under in-plane tension has been investigated. Finally, the results obtained are critically examined using design estimations of the currently available international design guidance.

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.

TEZ7165 Tez (Yüksek Lisans) -- Çukurova Üniversitesi, Adana, 2009. Kaynakça (s.74-79) var. x, 80 s. : res. ; 29 cm. In this study, the polymerization and corrosion performance of 6-amino-mcresol, aniline and 6-amino-m-cresol coated copper electrodes were investigated on copper in chloride solution. Further, the corrosion performance of poly-6-amino-mcresol coated stainless steel electrode were investigated in acidic solution. The cyclic voltammetry technique was used to synthesis polymer film. The corrosion potentials of polymer films coated electrodes were determined and Nyquist diagrams of the polymer films coated electrodes were obtained. The three electrode technique was used to for the all experiments. Equivalent circuit models were proposed for bare and polimer films coated electrodes. Poly-AmC coated on stainless steel and Polyaniline/ poly-AmC coated on copper electrodes exhibited important barrier properties. Bu çalışmada; bakır üzerine 6-amino-m-kresol, anilin ve anilin üzerine 6- amino-m-kresol polimeri oluşturulmuş ve bunların klorürlü ortamdaki korozyon performansı incelenmiştir. Ayrıca, paslanmaz çelik elektrot üzerine 6-amino-mkresol sentezlenerek asidik ortamdaki korozyon performansı incelenmiştir. Polimer sentezleri için dönüşümlü voltametri (CV) tekniği kullanılmıştır. Polimer kaplanan elektrotların, korozyon potansiyelleri belirlenmiş ve AC yöntemiyle de Nyquist diyagramları elde edilmiştir. Tüm deneylerde üç elektrot tekniği kullanılmıştır. Polimer kaplanan ve kaplamasız elektrotlar için eşdeğer devre modeli önerilmiştir. Paslanmaz çelik yüzeyine sentezlenen poli-AmC ve bakır üzerine sentezlenen polianilin/ poli-AmC kaplama sisteminin önemli bir bariyer özelliği sergilediği anlaşılmıştır. Bu çalışma Ç.Ü. Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi Tarafından Desteklenmiştir. Proje No:FEF2008YL8