SUSUZ BORAKS KATKILI DEMİR MALZEMENİN TOZ METALURJİSİ İLE ÜRETİMİ VE TRİBOLOJİK VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN DENEYSEL TASARIM YÖNTEMİ İLE OPTİMİZASYONU
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: TALHA TUNAHAN KESEMENLİ
Danışman: Şenol Şahin
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmada, hem toz metalurjisi yöntemiyle susuz boraks (SB) katkılı saf demir (Fe) esaslı (metal matrisli) kompozit malzeme üretiminin hem de susuz boraks maddesinin saf demir malzemesinin reolojik ve mekanik özelliklerine etkisinin deneysel tasarım yöntemi ile eniyilenmesi çalışılmıştır. Farklı % ağırlık (5 ve 10) susuz boraks oranında katkılı saf demir kompozit malzemeler, Taguchi deney tasarım yöntemi kullanılarak, uygun deney tasarım planına göre, farklı üretim (850oC ve 950oC sinterleme sıcaklığı) parametrelerinde (basınçsız) toz metalurjisi yöntemi ile imal edildi. Susuz boraks katkılı saf demir kompozit malzemelerin reolojik ve mekanik özelliklerine tasarım parametrelerinin etkisi araştırıldı. İlgili standartlarında belirtilen ve makine ile işlenerek imal edilen ilgili deney numunelerine yoğunluk, pürüzlülük, profilometre, farklı sertlik, aşınma ve üç nokta eğme testleri yapıldı. Kompozit malzemelerin eğme akma gerilmesi, eğme akma uzaması, sürtünme katsayısı, aşınma hızı, Brinell sertliği, Martens sertliği, Vickers sertliği ve EIT modülü (girinti modülü) verileri belirlendi. Elde edilen tüm deneysel verilerin istatistiksel analizleri yapıldı. Taguchi deney tasarım yöntemiyle reolojik ve mekanik özelliklere ait modeller oluşturuldu. Ayrıca fragtografik inceleme için ise SEM (scanning electron microscope) analizleri yapılmıştır. 950oC sinterleme sıcaklığında ve ağırlıkça %10 susuz boraks katkılı demir kompozit malzemesinin sertlik değerini saf demir malzemesine göre yükselttiği tespit edilmiştir. Ayrıca, 850oC sinterleme sıcaklığında ve ağırlıkça %5 susuz boraks katkılı demir kompozit malzemenin sürtünme katsayısının saf demir malzemesine göre yaklaşık %37 oranında daha düşük olduğu tespit edilmiştir. Bundan başka, 850 oC sinterleme sıcaklığında ve ağırlıkça %5 susuz boraks katkılı demir kompozit malzemenin eğme akma gerilmesinin saf demir malzemesine göre yaklaşık %90 oranında daha yüksek olduğu tespit edilmiştir.