Katmanlı imalat yöntemi ile üretilen Tı6AL4V esaslı desenli yapılarda toz metalurjisi ile seramik katkısının mekanik performansa etkisi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Hasan YALÇIN

Danışman: Gökhan Küçüktürk

Özet:

Günümüzde Eklemeli İmalat başlangıçta hızlı prototipleme amacıyla kullanılmaya başlamış bir teknolojidir. Ancak son zamanlarda geleneksel imalat yöntemlerine alternatif olan bir teknoloji olmaya başlamıştır. Özellikle metal eklemeli imalat teknolojileri ile üretilen parçalar medikal, uzay ve havacılık gibi önemli sektörlerde kullanılmaktadır. Metal eklemeli imalat yöntemlerinden elektron ışını ile ergitme metodunda metal tozları elektron ışını ile ergitilerek katman katman üretim yapılmaktadır. Bu tez çalışmasında elektron ışını ergitmeli sistemlerde üretilen numunelerin mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi üzerine bir çalışma yapılmıştır. Bu amaçla biyouyumlu Ti6Al4V malzemeden, eklemeli imalat ile boşluklu geometrik desenlere sahip kompakt matris yapılar içerisine toz metalurjisi tekniği ile seramik partiküller takviye edilerek kompozit yapılar elde edilmiştir. Elde edilen bu kompozit yapılar üzerinde sertlik ölçümü ve eğme mukavemeti testleri yapılmıştır. Üretilmiş olan kompozit yapıların, mikro yapısal analizleri SEM ve optik görüntüleme ve EDX elementel analiz yöntemleri ile birlikte değerlendirilmiştir. Kompozit malzeme üretimleri sonucunda matris ile seramik takviye arasındaki ara yüzeylere bakıldığında iyi bir sinterlemenin gerçekleştiği gözlenmiştir. Eklemeli imalat ile farklı geometrik desenlerin matris metali içerisinde yapısı içerisinde oluşturulan farklı geometrideki desenler içerisinde yer alan takviye elemanı seramiğin kompozit yapının performansına etkisi yapılan test ve görüntülemeler ile incelenmiştir. Sonuç olarak altı farklı geometrik desenlerde, genelde yuvarlak formlarda mekanik dayanımın daha yüksek elde edildiği görülmüştür. Geometrik desen yapısı içerisinde iyi bir sinterleme elde edilerek homojen bir sinterleme bandı elde edildiği mikro fotoğraflardan görülmüştür. Referans numuneye göre mekanik dayanımda en iyi iyileşme dairesel formlu B2 numunelerinde %21 artış ile gerçekleşmiştir.

Anahtar Kelimeler : Eklemeli imalat, elektron ışın demeti ile ergitme, metal matrisli kompozitler, Ti6AL4V