Research Article

Savunma Sanayisinde Kullanılan HS 188 Süperalaşımının Oksidasyonu Üzerine Nitrasyon Etkisinin İncelenmesi

Volume: 16 Number: 2 June 30, 2025
EN TR

Savunma Sanayisinde Kullanılan HS 188 Süperalaşımının Oksidasyonu Üzerine Nitrasyon Etkisinin İncelenmesi

Öz

HAYNES 188 (HS 188) alaşımları, yüksek sıcaklık dayanım özellikleri sayesinde içten yanmalı motor bileşenleri, yanma odası ve roket nozulu gibi oksidatif ortamlara uzun süreli maruz kalmaya dayanıklıdır ve bu nedenle uçak ve tank motorları için uygundur. Bu çalışmada, HS 188 alaşımından altlıkların üzerine uygulanacak gaz nitrasyonu prosesi aracılığıyla yüzey ve yüzey altında oksidasyon direncinin artırılması hedeflenmektedir. Çalışmanın kapsamı içinde, malzeme temini sağlanmış ve malzemenin karakterizasyonu ile metalografik incelemesi gerçekleştirilmiştir. Numuneler, gaz nitrasyon işlemine tabi tutulmuş ve ardından 1175 °C'de hava ortamında 10 gün süreyle izotermal oksidasyon testine tabi tutulmuştur. Numunelerin oksidasyon işlemlerinin ardından, numunelerin ağırlık değişimleri analitik terazi ile ölçülmüş ve performans karakterizasyonu SEM-EDS, XRF ve XPS analizi ile birlikte mikrosertlik testleri ile gerçekleştirilmiştir. Bu bulguların amacı, HS 188 alaşımının yüksek sıcaklıkta operasyonel performansını artırmak ve böylece modern uçak motoru parçalarının tasarım ve geliştirilmesine yardımcı olmaktır. Ayrıca, çalışmanın Türkiye'nin yerel ve ulusal motorlarının bilgi birikimine katkı açısından gelişimine katkı sağlaması beklenmektedir.

Anahtar Kelimeler

Supporting Institution

Bu çalışma TÜBİTAK BİDEB 2209 A - Üniversite Öğrencileri Araştırma Projeleri Destekleme Programı tarafından desteklenmiştir.

Ethical Statement

Bu makalenin yazarları, bu çalışmada kullanılan materyal ve yöntemlerin etik kurul izni ve / veya yasal-özel izin gerektirmediğini beyan etmektedir. Yazarlar, bu makalede bildirilen çalışmayı etkilemiş gibi görünebilecek, bilinen rakip mali çıkarları veya kişisel ilişkileri olmadığını beyan ederler.

Thanks

Bu çalışma TÜBİTAK BİDEB 2209 A - Üniversite Öğrencileri Araştırma Projeleri Destekleme Programı tarafından desteklenmiştir. Prof. Dr. Serdar Aktaş projenin TÜBİTAK projesi danışmanlığını yapmıştır, verdiği destek için kendisine derin sevgi ve hürmetlerimizi sunmaktayız. Isıl işlem ve yüzey işlemleri konusunda danışmanlık aldığımız ve nitrasyon işlemini gerçekleştirdiğimiz sektörün önde gelen kuruluşu Alfa Metalurji’ye, SEM-EDS ve mikrosertlik analizlerimizde desteklerini esirgemeyen Tri Mühendislik A.Ş ve AR-GE Müh. Hilal Çolak’a, analizlerin bir çoğunun yapıldığı Katip Çelebi Üniversitesi Merkez Laboratuvarı çalışanlarına, Marmara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü’nden Prof. Dr. Cevat Sarıoğlu’na oksidasyon çalışmaları için destekleri için, aynı bölümden Metalografi Laboratuvarı’nda Tekniker Semih Güven’e yardımları ve destekleri için şükranlarımızı sunarız.

References

  1. [1] S. Biswas, S. Ramachandra, P. Hans, and S. P. Suresh Kumar, "Materials for gas turbine engines: Present status, future trends and indigenous efforts," J. Indian Inst. Sci., vol. 102, no. 1, pp. 297-309, 2022.
  2. [2] E. Stefan, B. Talic, Y. Larring, A. Gruber, and T. A. Peters, "Materials challenges in hydrogen-fuelled gas turbines," Int. Mater. Rev., vol. 67, no. 5, pp. 461-486, 2022, doi: 10.1080/09506608.2021.1981706.
  3. [3] B. Hicks, "High-temperature sheet materials for gas turbine applications," Mater. Sci. Technol., vol. 3, pp. 772-781, 1987.
  4. [4] Committee on Air Force and Department of Defense Aerospace Propulsion Needs Air Force Studies Board, Aerospace Propulsion Needs. Washington, DC, USA: National Academies Press, 2006.
  5. [5] G. Solomon and Y. AlemayehuAdde (Kibret), “Design and analysis of rocket nozzle,” IOSR Journal of Engineering (IOSRJEN), vol. 10, no. 5, doi: 10.1016/j.matpr.2020.10.370.
  6. [6] A. Q. Talal and K. F. Rahman, "Design and analysis of a gas turbine blade," Int. Res. J. Eng. Technol., pp. 479-486, 2020.
  7. [7] Y. Lu, "High-temperature low-cycle-fatigue and crack-growth behaviors of superalloy," Ph.D. dissertation, Univ. of Tennessee, Knoxville, TN, USA, 2005.
  8. [8] G. Y. Lai, "High-temperature corrosion: Issues in alloy selection," JOM, vol. 43, pp. 54-60, 1991, doi: 10.1007/BF03222722.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Material Characterization , Materials Engineering (Other)

Journal Section

Research Article

Early Pub Date

June 30, 2025

Publication Date

June 30, 2025

Submission Date

March 7, 2025

Acceptance Date

May 26, 2025

Published in Issue

Year 2025 Volume: 16 Number: 2

IEEE
[1]M. Kevkir, N. Kelebek, Ö. Saltan, and B. N. Çetiner, “Savunma Sanayisinde Kullanılan HS 188 Süperalaşımının Oksidasyonu Üzerine Nitrasyon Etkisinin İncelenmesi”, DUJE, vol. 16, no. 2, pp. 411–419, June 2025, doi: 10.24012/dumf.1653368.