1,720,978 research outputs found
Piston malzemelerinde kullanılan alüminyum alasımlarının mekanik, asınma ve termal özelliklerinin karbon nano malzemelerle gelistirilmesi
No full text01.04.2021Bu projede yarı toz metalürjisi yöntemi ve karıstırmalı döküm tekniginin kombinasyonundan olusan özel bir teknikle karbon nanotüp ve grafen takviyeli otomotiv sektörüne yönelik Alüminyum-Silisyum esaslı hibrit kompozitler gelistirilmistir. Toplam oran agırlıkça yüzde 1 olacak sekilde belirlenmis ve üretilen numunelere yapay yaslandırma islemi uygulanmıstır. Üretilen numunelerin mikro yapıları X ısını kırınımı (XRD), Taramalı Elektron Mikroskopu (SEM) ve Geçirimli Elektron Mikroskopu (TEM) kullanılarak analiz edilmistir. Farklı sıcaklıklarda mekanik testler yapılmıs ve kırık yüzeyler taramalı elektron mikroskopuyla incelenmistir. Asınma testleri kuru ortamda, farklı sıcaklıklarda ve farklı yüklerde yapılmıs, asınma hızları ve sürtünme katsayıları elde edilmistir. Asınma sonrası SEM görüntüleri irdelenerek, asınma mekanizmaları hakkında bilgiler edinilmistir. Son olarak özellikle mekanik ve asınma testlerine göre bazı numunelerin, genlesme, iletkenlik ve yüksek sıcaklıklarda erime entalpisi, sıcaklıga baglı olarak faz dönüsümlerinin gerçeklesip gerçeklesmediginin tespiti için DSC analizleri gerçeklestirilmistir. Genel olarak sonuçlar incelendiginde, karbon nanotüp ve grafen takviyeli kompozitlerde takviyesiz alasımlara göre sertlik degerlerinde önemli artıslar görülmüstür. Yapıdaki karbon nano takviyeler, dislokasyon hareketlerini engelledikleri için mukavemet artıslarını saglamıstır. Uygulanan çekme testleri neticesinde, akma ve çekme mukavemetlerinde artıslar elde edilirken, yüzde uzama degerlerinde düsüsler görülmüstür. Al-%12Si serisinde yüzde 0.5 oranında karbon nanotüp ve 0.5 oranında grafen ilavesi yapıldıgında en yüksek mukavemet degerine ulasılmıstır. %18 Silisyum içeren alasımda ise 0.25 oranında karbon nanotüp ve 0.75 oranında grafenin ilave edildigi hibrit kompozit en iyi mekanik özellik sergilemistir. Karbon nano takviyelerin yapı içerisindeki homojen dagılımı ve kendi aralarında sinerjik etkisi mevcut alasımlarda ciddi iyilesmelere olanak sunmaktadır. Yüksek sıcaklıklarda yapılan mekanik test sonuçlarına göre ise üretilen malzemelerin çekme mukavemetlerinde düsüs, yüzde uzama degerlerinde ise artıslar tespit edilmistir. Asınma test sonuçlarına göre, uygulanan yük arttıkça asınma hızı artmıstır. Takviyeler yüzeyde yaglayıcı ve koruyucu etki saglayarak alasımların asınma performanslarını gelistirmistir. Yüksek sıcaklıklarda yapılan asınma testleri de göz önünde bulunduruldugunda Al-Si alasımlarının asınma dayanımları arttırılmıstır. Genel olarak görülen asınma mekanizmaları, düsük test sıcaklıklarında agırlıklı olarak abrasif, adhezif ve kısmen delaminasyon olmakla beraber, test sıcaklıkları yükseldiginde oksidasyon ve termal ergime asınma mekanizmaları aktif olmaya baslamaktadır. Sonuçlar özetlendiginde, proje hedeflerinden olan nanopartikül takviyeli alüminyum esaslı kompozitlerin döküm sistemiyle üretimi basarıyla gerçeklestirilmistir. Ayrıca farklı sıcaklıklarda mekanik ve asınma özellikleri karbon nano malzemelerle önemli ölçüde gelistirilerek amaca ulasılmıstır
Investigation of mechanical properties of carbonaceous (MWCNT, GNPs and C60) reinforced hot-extruded aluminum matrix composites
No full textCarbon-based nanomaterials have been attracted to the worldwide because of remarkable thermal and mechanical properties. In this study, one-dimensional multi-wall carbon nanotube (MWCNT), two-dimensional graphene nanoplatelets (GNPs) and zero-dimensional fullerene (C60) reinforced pure aluminum matrix composites were fabricated to develop mechanical properties of pure aluminum. Solution-based semi powder metallurgy technique and hot extrusion process were used for fabrication. Microstructure and mechanical properties were investigated. Hardness and tensile tests were performed to determine the mechanical performance. Results clearly show that tensile and hardness properties of pure aluminum was significantly improved even low amount (0.25 wt %) of nano carbon addition. C60 reinforced composite exhibits highest yield and tensile strength and it has best hardness value among the produced samples. (C) 2019 Published by Elsevier B.V
Fabrication of nano particle reinforced magnesium matrix composites via powder metallurgy and characterization
No full textFen Bilimleri Enstitüsü, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Malzeme Bilim DalıBu çalışmada, farklı matrisli magnezyum ve magnezyum alaşımlarına farklı oranlarda (ağırlıkça 0.1, 0.25 ve 0.5) karbon nanotüp, grafen ve fulleren başarılı bir şekilde katılarak toz metalurjisi yöntemiyle metal matrisli kompozitler üretilmiştir. Karbon nanopartiküller ile mikron boyuttaki matris malzemelerinin homojen karışması, mekanik alaşımlama gibi geleneksel yöntemlerle zor olduğu için sıvı bazlı özel bir yöntem geliştirmiştir. Bu yöntemle vakum destilasyon sistemi içerisinde manyetik karıştırıcı vasıtasıyla solüsyon içerisinde matris ve takviye malzemeleri uniform bir şekilde karıştırılmıştır. X ışını kırınımı yöntemiyle (XRD) faz analizleri yapılmış, Taramalı Elektron Mikroskopu (SEM) ile mikroyapı analizleri gerçekleştirilmiştir. Sertlik, basma ve aşınma testleri ile mekanik özellikler incelenmiştir. Elektrokimyasal korozyon testleriyle karbon nanopartiküllerin takviyesiz matris malzemesinin korozyon direncine olan etkisi araştırılmıştır. Mikroyapı analizleri neticesinde özellikle düşük oranlarda karbon nanopartikül ilavesi magnezyum matrisi içerisinde homojen bir şekilde dağılmıştır. Takviye oranının ağırlıkça %0.5'e ulaşması durumunda yapıda topaklanmalar görülmeye başlamıştır. Karbon nanotüp takviyesinde karbon atomları arasında güçlü van der waals bağlarının bulunması homojen bir şekilde karışımı zor hale getirmiştir. Bu da mekanik özellikler hususunda yeterince olumlu bir değişikliğe olanak sağlamamıştır. Diğer yandan grafen ve fullerenin matris içerisinde daha uniform dağıldığı gözlemlenmiştir. Karbon ilavesi matrislerde genellikle sertlik, basma dayanımlarını ve aşınma direncini arttırmış ve en iyi sonuçlar genellikle fulleren takviyeli kompozitlerde elde edilmiştir. Karbon nanotüp, grafen ve fullerenin mikroyapı ve mekanik özelliklerdeki olumlu etkilerine ragmen korozyon dirençlerini olumsuz etkilediği gözlemlenmiştir. Bunun sebebi olarak magnezyum ve karbon nanopartiküllerinin arasında galvanik etkileşimin önem arz ettiği tespit edilmiştir.In this study, different matrix of magnesium and its alloys were reinforced with different weight fractions (0.1 wt.%, 0.25 wt.% and 0.5 wt.%) of carbon nanotubes, graphene and fullerene were fabricated succesfully via powder metallurgy. Solution based technique was established for homogeously mixture of powders because it can be serious problem such as agglomeration when the powders were mixed mechanical alloying. In this method, matrix and reinforcement were mixed uniformly using magnetic stirrer in the vacuum distillation system. Phase analysis was completed by X-ray diffraction method (XRD) and microstructures of samples were investigated using Scanning Electron Microscobe (SEM). Mechanical performances were examined by hardness, compression and wear tests. However, effect of carbonaceous reinforcement on corrosion performances of magnesium matrix composites was evaluated with electrochemical corrosion tests. According to the microstructure analysis, especially at low rates, the carbon nanoparticle addition was homogeneously dispersed in the magnesium matrix. If the reinforcement ratio reaches 0.5% by weight, agglomeration in the microstructure began to occur. The presence of strong van der waals bonds between the carbon atoms in the carbon nanotube reinforcement makes the mixture homogeneously difficult. This situation didn't allow enough positive change in mechanical properties. On the other hand, it was observed that graphene and fullerenes were more uniformly distributed in the matrix. In carbon additive matrices, generally hardness, wear resistance and compressive strength were increased, and best results were generally obtained in fullerene reinforced composites. It was observed that carbon nanotubes, graphenes and fullerenes adversely affect the corrosion resistance despite the positive effects on the microstructure and mechanical properties. This could be attributed that galvanic interaction between magnesium and carbon nanoparticles has important effect to determine the corrosion performances
Residual stress measurement in R260 quality railway rails and investigation of mechanical properties
No full textFen Bilimleri Enstitüsü, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim DalıBu çalışmada, EN 13674-1 standartına göre aynı döküm numarasına sahip altı adet R260 kalite raylarda kalıntı gerilme ölçümleri yapılmış, değerlerde farklılık gösteren raylardan numuneler alınarak mekanik özellikleri ve mikroyapıları incelenmiştir. Kalıntı gerilme ölçümünün ardından bütün numunelere Brinell sertlik testi yapılmış, kalıntı gerilme ile sertlik arasında ilişki kurulmuştur. Ray mantarının RS ve merkez bölgesine özellikle dikkat edilmiştir. Kalıntı gerilme değeri en yüksek olan, kalıntı gerilme değeri en düşük olan ve ortalama değerlerde olan, toplam üç adet numune mikroyapı incelemelerine tabii tutulmuştur. Sertlik dağılımı yapılan bölgelerden optik mikroskop ile mikroyapı görüntüleri çekilmiş, mantar bölgelerinin RS kısımlarından numuneler alınarak, gerekli metalografik prosedürler uygulandıktan sonra XRD ile faz incelemeleri, SEM ve EDS analizleri yapılmıştır. Lameller arası mesafe ölçülerek,kalıntı gerilme ve mikroyapı arasında ilişkiler kurulmuştur. Tahribatlı yöntemle yapılan kalıntı gerilme ölçümüne ek olarak, tahribatsız yöntemlerden X ışını kırınımı yöntemi kullanılarak seçilen bu üç ray numunesine kalıntı gerilme ölçümü yapılmıştır. Böylelikle bu iki yöntem kendi aralarında kıyaslanmıştır. Kalıntı gerilme ölçümlerinin ve yapılan mikro yapı analizlerinin ardından bu üç ray numunesine çekme testleri yapılmıştır. Akma, çekme mukavemeti ve yüzde uzama değerleri kaydedilmiş kalıntı gerilme değerleriyle ilişki kurulmuştur. Kalıntı gerilme değeri en yüksek olan rayda sertlik değerleri en fazla çıkmıştır. RS bölgelerinde yapılan incelemeler neticesinde, kalıntı gerilme değeri en yüksek olan rayın lameller arası mesafe değeri en düşük çıkmıştır. Bu bölgede optik mikroskop görüntülerine bakıldığında ferrit yapının en az olduğu görülmüştür. Kalıntı gerilmesi en düşük olan rayın akma ve çekme mukavemeti en düşük, kalıntı gerilme değeri en yüksek olan rayın akma ve çekme mukavemeti en yüksek çıkmıştır.In this study, residual stress of R260 quality railway rails were measured according to the standardization. By preparing specimens from rails which had different residual stress values, mechanical and microstructure properties were examined. For residual stress measurement, cutting method that was related in EN 13674-1 standardization were used. After the residual stress measurement, brinell hardness of all samples were measured thus, between residual stress and hardness relationship was established. Especially RS of rail head was examined. The microstructure of three specimens, one of these has biggest residual stress value, other one has avarage and the other has lowest residual stress value were analyzed. Microstructures images were taken from hardness distrubiton regions by optical microscope. After specimens were prepared in RS of rail head with a metallographic prosedur, XRD phase analysis, SEM and EDX tests were performed. Thanks to these tests, the relationship between lamellar spacing and residual stress was established. In addition to destructive test, X ray diffraction method was performed to these three specimens for residual stress measurements. Thus these two methods were compared with each other. After the residual stress measurements and microstructure analysis, tensile tests were performed for three rails. Yield, tensile strength and percent elongation values were recorded then the relationship was established between residual stress and mechanical properties. Maximum hardness was seen in rail which had biggest residual stress value. In this rail, when RS region was examined, distance between lamellar was the lowest. Yield and tensile strength value changed directly proportional with residual stres
Thermal Properties of Graphene Reinforced Fe-Cr- Ni-Cu Alloys Produced by Powder Metallurgy
No full textGoing Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Wear and corrosion properties of low-cost eggshell-reinforced green AZ91 matrix composites
No full textThe present work deals with the production of economical, recyclable and low-weight magnesium matrix composites with waste eggshell (ES). AZ91 magnesium matrix eggshell reinforced composites were fabricated by the powder metallurgy method, and their tribological and corrosion performances were investigated under different test conditions. Results showed that ES enhanced the microhardness value of unreinforced alloy up to 20.4%. Uniform distribution of eggshell particles in the matrix was achieved according to the microstructural investigations. Eggshell reinforcement exhibited a good lubricant effect and developed wear behaviour in almost all test conditions. When 5 wt-% eggshell was added to the alloy, 36.4 wt-% improvement of wear performance was achieved under the load of 20 N at 100 mm s(-1) sliding speed. When the reinforcement content was increased, the corrosion rate began to accelerate. The corrosion rate increased almost four times as the reinforcement ratio increased at low pH values. The design of test conditions and the analysis of output responses were studied by the statistical analysis of Taguchi and analysis of variance (ANOVA). ANOVA indicated that the wear rate and corrosion rate were mainly affected by load (52.7%) and pH (21.7%), respectively
Effect of Zn content and heat treatment on tribological behavior of biodegradable Mg-xZn alloys in simulated body fluid
No full textIn this study, magnesium alloys with different weight fractions of zinc were fabricated and heat treatment was performed. Microstructure of specimens was characterized by Light Optical Microscope (LOM). Wear tests were applied under different loads in simulated body fluid. Results show that aging process effects tribological behavior of Mg-Zn alloys positively. Mg-3Zn alloy exhibits best wear performance under 2 N load among the samples. Simulated body fluid possesses lubricant properties during wear tests. 16 h heat treated alloys show better wear characteristic than non-heat treatment samples due to decreasing of internal stress. Abrasive and oxidative wear mechanisms are observed by Scanning Electron Microscope (SEM)
Improved elevated temperature mechanical properties of graphene-reinforced pure aluminium matrix composites
No full textIn this study, graphene nanoplatelets (0.25 and 0.5 wt-%) reinforced aluminium matrix composites were synthesised. Microstructures of composites were investigated by X-ray diffraction, scanning electron microscope and transmission electron microscope. Hardness was measured according to the Vickers test method. Tensile tests were performed at both room (25 degrees C) and elevated temperatures (150 degrees C and 250 degrees C). Results showed that hardness was improved with direct addition of graphene. Microstructure of composites was free of macro defects. Yield and tensile strength behaviours of pure aluminium were increased with the addition of graphene especially at room temperature. Graphene-reinforced samples have higher compressive residual stress. From the outer surface to inner surface, transition from compressive to tensile residual stress was observed for samples.Karabuk University [KBU-BAP-18-DS-191]The authors gratefully acknowledge Karabuk University (KBU-BAP-18-DS-191) due to financial supports
- …
