Bu proje iki bölümden oluşmaktadır. Projenin ilk aşamasında Sintaktik Köpük Metal (SKM) üretilecektir. Mevcut SKM imalat yöntemlerinden farklı olarak, projemizde SKM’nin üretimi açık hazneli basınç döküm yöntemiyle gerçekleştirilecektir. Bu yöntemin diğer mevcut yöntemlere göre en büyük avantajı, karmaşık yapı profiline sahip ürünlerin üretilebilmesi ve yapılarda küreler arasında gözeneklilik oluşum ihtimalinin yüksek basınç nedeniyle oluşmamasıdır. Ayrıca bu yöntem, soğuk hazneli basınç döküm yönteminin avantajı olan yüksek üretim hızlarına da sahip olacaktır. Çalışmalarımızda bir adet soğuk hazneli basınç döküm makinası kullanılacaktır. Basınçlı dökümde kullanılacak olan kalıplar özel olarak tasarlanıp üretilecektir. İçi boş küresel seramikler olarak E-cam, alumina ve cenosfer kullanılacaktır. Küre çapları 150 µm – 2 mm arasında değişecektir. Fırında önceden ısıtılmış olan seramik küreler kalıp boşluğuna, kalıbın üst bölümünde açılmış olan kanal yardımıyla kalıp boşluğuna sevk edilecektir. Kanalın kapatılması sonrasında hazneye, endüksiyon fırınında eritilmiş olan 7075 alüminyum, silindir bolşuğuna dökülecek ve piston yardımıyla kalıp boşluğuna yollanacaktır. Hedeflenen ürünün boyutları 200 mm boyutlarında kübik bir yapıdır. Kullanılan matris malzemesi olan 7075 alüminyuma değişik ısıl işlemler uygulama neticesinde doğal ve yapay yaşlandırma işlemleri ile SKM’nin mekanik özellikleri geliştirilecektir. Optimizasyon analizleri için sistematik olarak ısıl işlem parametreleri (tavlama sıcaklıkları, tavlama süreleri, doğal veya yapay yaşlandırma prosesleri), döküm parametreleri (döküm sıcaklığı, piston hızı, uygulanan basınç değeri), küre çapları (tek tip ve farklı küre çaplarının aynı anda kullanılması) ve seramik küre malzemeleri sistematik olarak değiştirilerek içyapıları,fiziksel ve mekanik özellikleri farklı SKM’ler üretilecektir. Üretilmiş olan farklı SKM’lerin, içyapı, fiziksel ve mekanik özelliklerini tespit etmek amacıyla deneyler ve analizler gerçekleştirilecektir. İçyapı analizi için yoğunluk ölçümleri, iç yapı morfoloji ve gözeneklilik analizi için optik ve taramalı elektron mikroskop (SEM) incelemeleri gerçekleştirilecektir. Fiziksel ve mekanik özeliklerini tespit etmek amacıyla kısmi statik basma deneyleri, yorulmalı basma deneyleri, sertlik deneyleri ve ısıl deneyleri gerçekleştirilecektir.

21 22 Eylül tarihlerine Paris Fransa daki 17th International Conference on Automotive and Mechanical Engineering konferansına katılmak amacıyla Effect of Impact Angle on Erosive Abrasive Wear of Ductile and Brittle Materials konulu doktora öğrencimle gerçekleştirdiğim çalışmanın sunulması Proje Link Projesi olarak desteklenmiştir

Sıvı içinde bulunan sert aşındırıcı parçacıkları yüksek hızlarda malzeme yüzeyine çarpması sonucu malzeme yüzeyindeki aşınmaya Erozif Abrazif aşınmaya denir Meydana gelen aşınma sonucu malzeme kaybı oluşmaktadır Erozif Abrazif aşınma mekanizması günümüzde makina sistemleri ve elemanlarında sıkça karşımız çıkmaktadır Çalışmada değişik parametrelerin Erozif Abrazif aşınma karakteristiği üzerindeki etkileri ele alınacaktır Bu parametreler metodik olarak değiştirilerek her bir parametrenin etkileri incelenecektir Parametreler sistematik olarak değiştirlerek erozif abrazif aşınmaya mekanizmasına ilgili parametrelerin etkileri ve dereceleri tespit edilecek ve sonuçlar yardımıyla erozif abrazif aşınmanın matematik modeli oluşturulacaktır Aşınma deneyleri sonrası numunelerin SEM görüntüleri incelenecektir Amaç aşınma esnasında hangi aşınma mekanizmasının etkin olduğunun tespit edilmesidir Çalışmanın özgünlüğünü oluşturan mevcut çalışmalar içersinde çoğunlukla çalışma ortamındaki parametrelerin değiştirilmesidir Ancak aşınmaya etkili olan malzeme özellikleri sertlik ele alınmamıştır Amaç bu çalışmada çevre etkilerine ek olarak malzeme sertliğinin de aşınmaya etkisini tespit etmek ve erozif abrazif aşınmayı ifade eden bir adet MATEMATİK MODELİNİN oluşturulmasıdır

Akımsız nikel kaplamalar nikel tuzları içeren çözeltiye daldırılan numunelerin yüzeyleri üzerinde nikel iyonlarının katalitik reaksiyonlar sonucu nikel metaline redüklenerek birikmesi sonucu elde edilirler Yüksek aşınma ve korozyon dirençleri yüksek sertlik değerleri ve ısıl işlemle sertliklerinin arttırılabilme olanakları yüksek elektrik dirençleri ve kaygan yüzey özellikleri akımsız nikel kaplamaların diğer üstün özellikleri olarak sıralanabilir Çalışmada nikel kaplamalar bor molibden alaşımları ile oluşturulması düşünülmektedir Kaplanacak olan malzeme St 37 çeliğidir Kaplama kalınlığı yaklaşık 30 mikron olacaktır Oluşturulmuş olan kaplamalar daha sonra değişik sıcaklıklarda bir saat boyunca tavlanacaktır İlk kaplama halinde amorf olan kaplama tavlama sonucunda kristalleşme eğilimi göstermektedir Meydana gelen bu kristalleşme kaplamanın özelliklerini değiştirmektedir Çalışmamızda aynı zamanda amacımız kristalleşme sonucu kaplama özelliklerinde meydana gelen değişiklikleri analiz etmektir İncelenecek olan özellikler başlıca şunlarıdır Farklı kaplamaların korozyon dirençlerinin tespit edilmesi Potansiyodinamik polarizasyon analizi ve farklı banyolardaki gerçekleştirilecek daldırma deneyleri sonucu korozyon neticesi meydana gelecek kütle kaybı Farklı kaplamaların ısıl işlem sonrası iç yapı değişiminin analizi XRD SEM ve EDS analizleri Farklı kaplamaların ısıl işlem sonrası sertlik değerlerinin değişimi Sertlik deneyleri Farklı kaplamaların ısıl işlem sonrası aşınma ve sürtünme özelliklerinin değişiminin analizi Sürtünme aşınma deneyleri ve aşınma izlerinin profilometre yardımıyla analizi

Akımsız nikel biriktirmenin çelik alüminyum bakır plastik ve daha birçok malzemenin bitirme işleminde ticari olarak çok büyük bir önemi vardır Elektrolit kaplamalara alternatif oluşturabilecek nitelikte olan akımsız nikel kaplamalar nikel katmanlardan ve fosforlu veya borlu alaşımlar şeklinde karşımıza çıkmaktadır Akımsız nikel kaplamaları özgün ve üstün kılan en önemli özelliklerinin başında parça geometrisine bağlı olmaksızın tüm yüzeylerde eş kalınlıkta ve homojen kaplamaların elde edilmesidir Kaplamalar sadece iletken yüzeylerde değil aynı zamanda yalıtkan malzemeler üzerinde de uygulanabilir Yüksek aşınma ve korozyon dirençleri yüksek sertlik değerleri ve ısıl işlemle sertliklerinin arttırılıma olanakları yüksek elektrik dirençleri ve kaygan yüzey özellikleri akımsız nikel kaplamaların diğer üstün özellikleri olarak sıralanabilir Çalışmada nikel kaplamalar fosfor ve bor alaşımları ile oluşturulacaktır Kaplanacak olan malzeme St 37 çeliğidir Bu aşamada üç farklı kaplama şekli oluşturulacaktır Çelik üzerine Ni P kaplama kaplama kalınlığı 30 mikron Çelik üzerine Ni B kaplama kaplama kalınlığı 30 mikron Çelik üzerine Ni P ve onun üzerine de Ni B kaplama DUBLEKS Kaplama kaplama kalınlığı her biri 15 mikron olmak üzere 30 mikron olacaktır Farklı kaplama şekilleri oluşturulmasındaki amaç bor ve fosfor alaşımlarının herbirinin oluşturacağı avantajı aynı anda kullanmaya çalışmaktır Bor nikel kaplamalarına sertlik ve aşınma dayanımı kazandırırken fosfor kaplamanın korozyon direncini arttırmaktadır Oluşturulacak dubleks kaplama ile aynı anda hem fosforun hem de borun avantajlarından aynı anda faydalanılmaya çalışılacaktır Amorf halinde olan kaplama örneklerinin bir kısmı ısıl işleme tabi tutularak iç yapısı kısmı ve tam kristalin hale getirilecektir Oluşturulan bu farklı iç yapıdaki üç adet farklı tabakaların Ni B Ni P ve Ni P Ni B özellikleri incelenecektir İncelenecek olan özellikler başlıca şunlarıdır Farklı kaplamaların korozyon dirençlerinin tespit edilmesi Potansiyodinamik polarizasyon analizi ve farklı banyolardaki gerçekleştirilecek daldırma deneyleri sonucu korozyon neticesi meydana gelecek kütle kaybı Farklı kaplamaların ısıl işlem sonrası iç yapı değişiminin analizi XRD SEM ve EDS analizleri Farklı kaplamaların ısıl işlem sonrası sertlik değerlerinin değişimi Sertlik deneyleri Farklı kaplamaların ısıl işlem sonrası aşınma ve sürtünme özelliklerinin değişiminin analizi Sürtünme aşınma deneyleri ve aşınma izlerinin profilometre yardımıyla analizi