Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

344-347

Authors: Serkan ISLAK, Durmuş KIR, Soner BUYTOZ, Cihan ÖZORAK, Mehmet AKKAŞ, Uğur ÇALIGÜLÜ, M. Mustafa YILDIRIM

ÖZ: Bu çalışma, yüksek hızlı oksi yakıt (HVOF) ısıl püskürtme yöntemi ile SAE 4140 çeliği üzerinde üretilen WCCo-Mo kompozit kaplamaların mikroyapısal özelliklerini araştırmak için yapılmıştır. Bu amaç için WCCo tozlarına ilave edilen Mo miktarı % ağ. 10, 20, 30 ve 40 olarak değiştirilmiştir. Kaplamalar, faz bileşimi, mikroyapı ve sertlik özellikleri açısından karşılaştırılmıştır. Kaplama tabakalarının faz bileşimi ve mikroyapısı X-ışını difraktogramı (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. XRD sonuçları, WCCo-Mo kaplama tabakasının WC, W2C, Co3W3C, Mo2C, MoO2, Mo ve Co fazlardan oluştuğunu göstermiştir. Kaplamaların sertliği Mo artışı ile artmıştır. Anahtar kelimeler: Mo, WCCo, HVOF, Mikroyapı, Sertlik ABSTRACT: The present study has been carried out in order to investigate the microstructural properties of WCCo-Mo composite coatings deposited onto a SAE 4140 steel substrate by high velocity oxygen fuel (HVOF) thermal spray. For this purpose, the Mo quantity added to the WCCo was changed as 10, 20, 30 and 40 wt. % percents. The coatings are compared in terms of their phase composition, microstructure and hardness. Phase compound and microstructure of coating layers were examined using X-ray diffractometer (XRD) and scanning electron microscope (SEM). XRD results showed that WCCo-Mo composite coatings were mainly composed of WC, W2C, Co3W3C, Mo2C, MoO2, Mo and Co phases. The average hardness of the coatings increased with increasing Mo content. Keywords: Mo, WCCo, HVOF, Microstructure, Hardness

352-357

Authors: Recep ÇAKIR, Sare ÇELİK

ÖZ: Sürtünme karıştırma kaynağı (SKK) aynı veya farklı cins malzemelerin birleştirilmesinde kullanılan katı hal birleştirme yöntemidir. Bu yöntem, ilk olarak ergitme kaynak teknikleri ile birleştirilmesinde zorluklarla karşılaşılan alüminyum alaşımlarının birleştirilmesinde kullanılmış olmakla beraber günümüzde farklı malzeme çiftlerinin başarılı bir şekilde birleştirilmesine de olanak vermektedir. Bu çalışmada, alüminyum (AA1050) ve bakır levhalar, ısı girdisini arttırmak amacı ile yüksek takım dönme hızında (2440 dev/dk.), üç farklı kaynak hızlarında (20, 30, 50 mm/dk.) ve dört farklı takım konumlandırmasında (0-1-1.5-2 mm) SKK ile birleştirilmiştir. Kaynak parametrelerinin mekanik ve mikroyapı özeliklerine etkisi incelenmiştir. Mekanik özelliklerinin tespiti amacıyla çekme ve eğme testleri ile mikrosertlik ölçümleri yapılmıştır. Kaynak bölgesi mikroyapıları, optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiş ve EDX analizleri yapılmıştır. Kaynak bölgesinde meydana gelen fazları incelemek için yapılan XRD analiz sonuçlarında intermetalik fazlar tespit edilmiştir. Sürtünme karıştırma kaynağı yapılmış Al-Cu parçaların çekme testi sonuçlarında %83.55 kaynak performansı elde edilmiştir. Anahtar kelimeler: Sürtünme Karıştırma Kaynağı, AA1050, Cu, Mekanik Özellikler, Mikroyapı. ABSTRACT: Friction Stir Welding (FSW) is a solid state welding process used for welding similar and dissimilar materials. This welding technique allows welding of Aluminum alloys which present difficulties in fusion joining and allows different material couples to be welded continuously. In this study, 1050 aluminum alloy and commercially pure copper to increase heat input were produced at high rotation rate (2440 rev/min) with four different pin position (0-1-1.5-2 mm) and three different weld speeds (20-30-50 mm/min) by friction stir welding. The influence of welding parameters on microstructure and mechanical properties of the joints was investigated. Tensile and bending tests and microhardness measurements were used to determine of mechanical properties. Nugget zone microstructures were investigated by optical microscope and scanning electron microscope (SEM) and were analyzed in energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX). Depending on the XRD analysis results intermetallic phase was observed to form in the interfacial region. In the tensile test results, 83.55% weld performance was obtained in the friction stir welding merge of Al-Cu. Keywords: Friction Stir welding, AA1050, Cu, Mechanical Properties, Microstructure.

365-370

Authors: Arzum ULUKÖY, Volkan ONAR, Yavuz KAPLAN

ÖZ: Metal matrisli ve seramik partikül takviyeli malzemelerin kaynağında oksit tabakası oluşumu, kaynak bölgesinde segregasyon meydana gelmesi ve seramik partiküllerin kaynak banyosu ile tepkimeye girmesi gibi nedenlerden dolayı sorunlar ortaya çıkmaktadır. Bu sorunlar nedeniyle beklenen mekanik özellikler elde edilememektedir. Bu çalışmada, SiC takviyeli alüminyum 2014 alaşımının kaynak edilebilirliği araştırılmıştır. AlSi5 alaşımı tel kullanılarak, MIG yöntemiyle yapılan kaynak işlemlerinde farklı türde ve farklı değerlerde kaynak akımları kullanılmıştır. Manuel kaynak akımı ile elde edilen numuneler ile pulse kaynak akımı ile elde edilen numuneler mikroyapı ve sertlik dağılımı açısından karşılaştırılmıştır. Farklı kaynak akım türünün ve değerlerinin kaynak mikroyapı ve sertlik dağılımı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Alüminyum 2014 matrisli ve SiC partikül takviyeli kompozitin kaynağında pulse akım kullanılması sonucunda, kaynak bölgesinde meydana gelebilecek segregasyon önlenmiş, mikroyapı özelliklerinin iyileştiği tespit edilmiştir. Anahtar kelimeler: Metal matrisli kompozit, Mikroyapı, MIG, SiC, Alüminyum ABSTRACT: The welding of metal matrix material reinforced with ceramic particles has some problems such as formation of oxide layer, segregation occurring on welding area, and reaction of ceramic particles with welding bath. The expected mechanical properties cannot be obtained because of these problems. In this study, the weldability of aluminum 2014 alloy reinforced with SiC particles was investigated. MIG welding process was used via using AlSi5 alloy wire at different types and values of welding currents. Samples obtained using manual welding current were compared to those obtained using pulse welding current, in terms of microstructure and distribution of hardness. The effects of different types and values of welding currents on the microstructure and hardness distribution were examined. It was obtained that the welding of the composite with aluminum 2014 alloy matrix reinforced with SiC particles via using of pulse current, potential formation of segregation was prevented and microstructural properties were improved. Keywords: Metal matrix composite, Microstructure, MIG, SiC, Aluminum

376-380

Authors: Erkin AKDOĞAN, Ali Rıza TARAKCILAR, Muzaffer TOPÇU, Recep YURTSEVEN

ÖZ: Termoplastik poliüretan malzemeler, üstün fiziksel ve kimyasal özellikleri sebebiyle, otomotiv, giyim, elektrik-elektronik, tıp, inşaat, makine sektörlerinde geniş bir kullanım alanına sahiptir. Termoplastik poliüretan malzemelerin, yanmaya ve yüksek sıcaklığa karşı dirençleri düşüktür. Bu özelliklerinin iyileştirilebilmesi için poliüretan matris içerisine katkı ve dolgu maddeleri ilave edilmektedir. Özellikle alev geciktirici olarak ilave edilen bu maddeler poliüretan malzemelerin mekanik özelliklerini de etkilemektedir. Dolayısıyla bu malzemelerin mekanik özelliklerinin de belirlenmesi önem arz etmektedir. Bu çalışmada, termoplastik poliüretan malzemelere kütlece %5 oranında alüminyum tri hidroksit (ATH, (Al2O3 3H2O)) ve magnezyum hidroksit (MgOH, (Mg(OH)2)) ilave edilmiştir. Oluşturulan kompozit yapının yanmaya karşı direncini artırmak için inorganik alev geciktiriciler ile birlikte kabaran alev geciktirici olarak amonyum polifosfat (APP) ilave edilmiştir. Üretilen kompozitlere çekme, yırtılma, sertlik ve Izod darbe deneyleri yapılarak karşılaştırılmıştır. Deneyler sonucunda, ATH ilavesinin çekme dayanımı ve yırtılma dayanımında düşüşe sebep olmasına rağmen, MgOH ilavesinin bir miktar arttırdığı görülmüştür. Her iki katkı maddesinin de sertlik ve Izod darbe deneyleri sonucunda olumsuz bir etki oluşturmadığı görülmüştür. Anahtar kelimeler: Termoplastik poliüretan, Alüminyum tri hidroksit, Magnezyum hidroksit, Çekme dayanımı, Yırtılma dayanımı ABSTRACT: Thermoplastic polyurethane materials are widely used in automotive, clothing, electrical and electronics, medical, construction, machine industry due to excellent physical and chemical properties. Thermoplastic polyurethane materials combustion and resistance to high temperature characteristics are poor. Additives and fillers are added into the polyurethane matrix to improve those properties. Particularly adding these agents as a flame retardant are affect mechanical properties of polyurethane materials. Therefore, it is important to determinate the mechanical properties of these materials. In this study, 5% by weight of the thermoplastic polyurethane material, aluminium tri hydroxide (ATH, (Al2O3 3H2O)) and magnesium hydroxide (MgOH, (Mg(OH)2)) were added. Ammonium polyphosphate (APP) as an intumescent flame retardant with inorganic flame retardants were added to increase the flame resistance of produced composite structure. Tensile test, tear test, hardness and Izod impact tests were made and compared of those produced composites. As a result of experiments the addition of ATH has lowered the tensile strength and tear strength contrast to this the addition of MgOH has improved those properties. Hardness and Izod impact test results were showed that both of the additives have no negative effect. Keywords: Thermoplastic polyurethane, Aluminium tri hydroxide, Magnesium hydroxide, Tensile strength, Tear strength