Search

Seçici Lazer Ergitme yaygın kullanılan bir eklemeli imalat yöntemidir. Bu üretim şeklinin kullanılmasının en büyük sebebi ve diğer üretim yöntemlerinden ayıran en önemli avantajı yüksek boyut toleransına sahip karmaşık yapılar üretebilmesidir. Bu çalışmada, seçici lazer ergitme prosesindeki önemli parametrelerden olan tarama hızı, katman kalınlığı ve örtüşme oranının 316L paslanmaz çelik toz malzemeden üretilmiş numunelerin mekanik özellikleri üzerindeki etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Standartlara uygun olarak çekme testleri, yüzey pürüzlülüğü ölçümleri, radyografik incelemeler ve mikro sertlik testleri gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, SLE yönteminde kullanılan üretim parametre/stratejilerinin 316L paslanmaz çeliğin mekanik özellikleri üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu tespit edilmiştir. Elde edilen çekme testi sonuçları incelendiğinde katman kalınlığının 0,04 mm’den 0,05 mm’e çıkması ile hem akma hem de çekme dayanımında bir düşüş gözlenmiştir. Tarama hızındaki artışın çekme dayanımını belirgin bir şekilde düşürdüğü görülmüştür. Akma dayanımında da azalma söz konusu olsa da belirgin bir düşüş gözlenmemiştir. Selective Laser Melting is a widely used additive manufacturing method. The biggest reason for using this production method and the most important advantage that distinguishes it from other production methods is that it can produce complex structures with high dimensional tolerance. In this study, the effects of scanning speed, layer thickness and overlap ratio, which are important parameters in the selective laser melting process, on the mechanical properties of the samples produced from 316L stainless steel powder material were experimentally investigated. Tensile tests, surface roughness measurements, radiographic examinations and microhardness tests were carried out in accordance with the standards. As a result, it has been determined that the production parameters/strategies used in the SLM method have a significant effect on the mechanical properties of 316L stainless steel. When the obtained tensile test results were examined, a decrease was observed in both yield and tensile strength with the layer thickness increasing from 0.04 mm to 0.05 mm. It was observed that the increase in scanning speed significantly decreased the tensile strength. Although there was a decrease in yield strength, no significant decrease was observed.

Additive manufacturing, which is one of the basic components of the Industrial Revolution 4.0, has eliminated the manufacturability constraint by manufacturing parts with complex geometry. Additive manufacturing is classified according to the material type as solid, liquid and gas based raw materials. Today, many additive manufacturing technologies are used for metals. In the study, a sample was produced from 316L stainless steel material with standard parameters by selective laser melting method, which is one of the metal additive manufacturing types. Then, burr width measurements were carried out from different cutting distances, including the first, middle and last of the sample, with constant cutting speed, feed rate and depth parameters. According to the obtained results, burr widths (109 µm) are generally low at the beginning of the cutting process. Burr width (372 µm) on the right edge is considerably higher than on the left edge. With increasing cutting distance, it was observed that the burrs (1001 µm) on the left side of the sample generally moved away from the canal edge and were in a horizontal position, while the burrs (539 µm) on the right side were generally in the form of leaning against the side of the slot., Endüstri devrimi 4.0 temel bileşenlerinden birisi olan eklemeli imalat karmaşık geometriye sahip parçaların imalatını yaparak imal edilebilirlik kısıtını ortadan kaldırmıştır. Ham maddenin katı, sıvı ve gaz esaslı olmak üzere malzeme türüne göre eklemeli imalat sınıflandırılmaktadır. Günümüzde metallere yönelik çok sayıda eklemeli imalat teknolojisi kullanılmaktadır. Çalışmada metal eklemeli imalat çeşitlerinden seçici lazer ergitme yöntemiyle 316L paslanmaz çelik malzemeden standart parametre ile numune üretilmiştir. Daha sonra sabit kesme hızı, ilerleme hızı ve derinlik parametreleri ile numunenin ilk orta ve son olmak üzere farklı kesme mesafelerinden çapak genişlikleri ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, kesme işleminin başlangıcında çapak genişlikleri (109 µm) genel olarak düşük seviyededir. Sağ kenardaki çapak genişliği (372 µm) sol kenardakinden oldukça fazladır. Artan kesme mesafesiyle birlikte, numunenin sol kenardaki çapaklar (1001 µm) genellikle kanal kenarından uzaklaşarak yatık bir vaziyette iken sağ kenardaki çapaklar (539 µm) genellikle kanal içinden kenara yaslı bir biçimde olduğu görülmüştür.

In this study, the effects of controlled patterns formed through surface microdeformation process on the biomimetic calcium phosphate coating of 316L stainless steel, commonly used biomedical materials for orthopedic implants, were tested via static immersion experiments in simulated body fluid. Among the different patterns that were formed, the pattern consisting of narrower inter indent spacing and lower indent depth was found to show the optimum properties. Surface roughness and new structure formation (structures with oxide and calcium-phosphate) behaviors were not directly correlated, and it was suggested that this behavior stemmed from the effect of the microdeformation patterns on the dislocation mechanism as an important factor in increasing the surface energy. After the 3-days immersion period, in comparison with the control sample it was determined that the microdeformation patterns formed on the sample surfaces, which triggered dislocation mechanisms, positively affected the precipitation of oxide and calcium-phosphate structures by increasing the roughness and surface energy on the sample surface., Yapılan çalışmada ortopedik implantlarda genellikle tercih edilen biyomedikal bir malzeme olan 316L paslanmaz çelik yüzeyinde mikrodeformasyon işlemi ile kontrollü olarak desenleme yapılmış ve elde edilen farklı yüzey desenlerinin malzemenin biyomimetik yöntemle kalsiyum fosfat kaplanmasına olan etkisi statik daldırma deneyleri ile sentetik vücut sıvısı içinde test edilmiştir. Oluşturulan desenler arasında izler arası aralığın dar ve iz derinliğinin daha düşük olduğu desenin optimum özellik gösteren yüzey olduğu gözlemlenmiştir. Artan yüzey pürüzlülüğü ile numune yüzeylerinde yeni yapıların (oksit ve kalsiyum fosfatlı yapı) oluşumunda pürüzlülükle doğrudan bağlantı kurulamamış ve durumun oluşturulmuş mikrodeformasyon bölgelerinin dislokasyon mekanizması üzerindeki etkisinin de yüzey enerjisini arttırmada rol oynamasından kaynaklandığı düşünülmüştür. 3 günlük daldırma süresinin ardından kontrol numunesi ile diğer numuneler kıyaslandığında numune yüzeylerinde oluşturulan mikrodeformasyon desenlerinin dislokasyon mekanizmasını tetikleyerek numune yüzeyinde pürüzlülüğü ve yüzey enerjisini arttırmasıyla oksit ve kalsiyum-fosfatlı yapıların çökelmesi için olumlu sonuç verdiği saptanmıştır.

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

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2008, Paslanmaz çelikler, agresif ve korozif çevre etkenlerine karşı yüzeylerinde oluşturdukları nanometre mertebesindeki pasif oksit filmi sayesinde kendilerini korurlar. Bu oksit filmi ortamda oksijen bulunduğu müddetçe kendini daima yenileyebilir. Ancak abrazif bir etki sonucunda bu film lokal olarak bozunabilir veya tamamen sistemden kaldırılabilir. Bu olayı, malzemenin maruz kaldığı çevre koşullarına ve yükleme koşullarına bağlı olarak malzemenin lokal olarak aşınmasına veya o bölgenin tekrar pasif konuma geçmesiyle takip eder. Repasivasyon kinetiği, bu tür pasif malzemelerin korozyon aşınma davranışını kritik olarak etkiler. Bu çalışmada, 316L paslanmaz çeliğine, aktif aşınma bölgesinin çevre koşullarıyla etkileşme süresine bağlı olarak ileri-geri, karşı yüklemeli aşınma testleri uygulandı. Çalışmada, çevre koşullarına maruz kalma süresini kontrol edebilme olanağı sağlayan özel bir mikro aşındırma test düzeneği kullanıldı. Bu süreyi değiştimek kaydıyla, çok sayıda test uygulanarak, sürtünme katsayısı ve aşınma gelişimi analiz edildi. Bu yaklaşımla 316L paslanmaz çeliğinin repasivasyon hızı belirlendi ve tribolojik kontağın etkisine bağlı olarak, karşı yüklemeli aşınma koşulları altındaki aşınma davranışı incelendi., Stainless steels rely on a nanometer degree thick surface oxide passive film for their protection from aggressive and corrosive environments. This oxide film forms instantaneously when oxygen is available in the environment but abrasion can lead to the local rupture or complete removal of these films. This can be followed by a local dissolution or repassivation of the active metal depending on the material-electrolyte system and the loading conditions. The kinetics of repassivation critically affects the corrosion wear of such passive materials. In this work, 316L stainless steel was subjected to reciprocating bidirectional sliding with varying exposure time of the active wear track to the environment. A special experimental set-up was used which allows to control the exposure time by a holding time applying after each reciprocating cycle and keep the reciprocating table at a fixed position for a selected time duration during the fretting tests. Performing large number of tests, evolution of coefficient of friction and the extent of wear was analysed with varying exposure time. In this approach, repassivation rate of 316L stainless steel was indicated. Degredation mechanism of 316L under reciprocating sliding contacts were analysed depending on the role of the contact., Yüksek Lisans, M.Sc.