Karbon Nanotüp (KNT) Takviyeli Ti-6Al-4V/KNT kompozitlerin aşınma davranışlarının incelenmesi

İsmail Topçu; Arif Nihat Güllüoğlu; Mustafa Kemal Bilici; Hamit Özkan Gülsoy

doi:10.17341/gazimmfd.460542

Karbon Nanotüp (KNT) Takviyeli Ti-6Al-4V/KNT kompozitlerin aşınma davranışlarının incelenmesi

Öz

Bu çalışma da mekanik alaşımlama yöntemiyle Titanyum (Ti-6Al-4V) tozuna takviye edilen Karbon Nanotüplerin farklı üretim sinterleme koşullarının mikroyapı, yoğunluk ve aşınma direnci üzerine etkileri incelenmiştir. Mekanik alaşımlama ile üretilen tozlar, soğuk izostatik pres kalıbı ile 250 MPa basınç altında sıkıştırılarak silindirik kompozit numuneler elde edilmiştir. Üretilen ham numuneler, 1275 ° C'de 60 dakika süre ile yüksek saflıktaki argon ortamı ve yüksek vakum (1.2 10^-5mbar) altında sinterlenmiştir. Ti-6Al-4V/KNT metal matrisli kompozitin aşınma davranışı pin-on-disk aşınma test cihazı kullanılarak incelendi. Çeşitli ısıl işlemlerden sonra bir Ti-6Al-4V /KNT alaşımılarının sürtünmeli aşınma davranışları üzerinde çalışılmıştır. Uygun koşullar altında takviyeli Karbon Nano Tüp 'ün aşınma oranını iki dereceden fazla azaltabileceği görülmüştür. Bu geliştirilmiş aşınma performansını takviye oranları ile ilişkilendiren çeşitli araştırmalar yapılmıştır. Sürtünme ve aşınma verileri, kompozitden Ti-6Al-4V aşınma modlarına geçişin net bir artı değer kattığını göstermektedir. Yapılan deneysel çalışmalarda aşınma direnci doğrudan hacimce takviye edilen % v/v Karbon Nano Tüp oranları ile değiştiği ve artan takviye oranına bağlı olarak arttığı ancak % 5 KNT oranı ile malzemede artan aglomersaton sonucu bu özeliklerde azalış görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

Karbon nanotüp,aşınma,sinterleme.

Kaynakça

Jackson A G., Moteff J., Froes F H., Advanced titanium-alloy department via powder metallurgy, J. Met. 31, 145-145, 1979.
Alman D E., Hawk J A., The abrasive wear of sintered titanium matrix–ceramic particle reinforced composites, Albany Research Center, USA, 21, 225–229,1999.
Chuvildeev V., Panov D., Boldin M., Nokhrin A., Blagoveshchensky Y V., Sakharov V., Shotin S., Kotkov D., Structure and properties of advanced materials obtained by Spark Plasma Sintering, Acta Astronautica, 109 ,172-176, 2015.
Budinski K G., Tribological properties of titanium alloys, in: K.C, Wear of Materials, Am. Soc. Mech. Eng., New York, 11,289–299,1991.
Anzawa S., Takizawa H., Tanimoto T., Ogawa A., Development of high strength MWCNT reinforced titanium alloy matrix composites, The 11th world conference on titanium program -149, 2007.
Wang L., Lang Z B., Shi H P., Properties and forming process of prealloyed powder metallurgy Ti-6Al4V alloy, Trans. Nonferr. Met. Soc. China. 17, 639-643, 2007.
Hagiwara M., Kaieda Y., Kawabe Y., Miura S., Fatigue property enhancement of alpha-beta titanium alloys by blended elemental P/M approach, ISIJ Int. 31, 922-930,1991.
Yamada M., An overview on the development of titanium alloys for non-aerospace applications in Japan, Mater. Sci. Eng. A 213, 8–15,1996.

Waterhouse R B., Iwabuchi A, High temperature fretting wear of four titanium alloys, Wear 106, 303–313,1985.
Ranganath S., A review on particulate-reinforced titanium matrix composites, J. Mater. Sci.32 1–16,1997.
Cai A W., Feng X., Sui J., Preparation of multi-walled carbon nanotube-reinforced TiNi matrix composites from elemental powders by spark plasma sintering, Rare Metals, 31, 48-50, 2012.
Gülsoy H Ö., Gülsoy N., Calışıcı R., Particle morphology influence on mechanical and biocompatibility properties of injection molded Ti alloy powder, Bio-medical materials and engineering, 24,1861-1873, 2014.
Akbulut H.,Kara Y.,Karbon takviyeli karbon nanotüp katkılı epoksi kompozit helisel yayların mekanik davranışları, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University Cilt 32, 2, 2017
Fırat, F. K, and Eren A. Investıgatıon of FRP Effects on Damaged Arches in Hıstorıcal Masonry Structures. Journal of the Faculty of Engineering & Architecture of Gazi University, Vol. 30. (4) ,2015.
Nutt S R., Ruff A W., A study of the friction and wear behavior of titanium under dry sliding conditions, Wear of Materials, Am. Soc. Mech. Eng. New York, 426–433,1983.
Kayacan M C., Delikanlı Y E., Duman B., Özsoy K., Ti6Al4v toz alaşımı kullanılarak SLS ile üretilen geçişli (değişken) gözenekli numunelerin mekanik özelliklerinin incelenmesi, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University 33:1 127-143, 2018.
Soorya P K., Gopala P M., Anburoseb D., Kavimania V., Mechanical, corrosion and wear characteristics of powder metallurgy processed Ti-6Al-4V/B4C metal matrix composites, Ain Shams Engineering Journal, https://doi.org/10.1016/j.asej.2016.11.003,2016.
Munir K S., Oldfield D T., Wen C., Role of Process Control Agent in the Synthesis of Multi‐Walled Carbon Nanotubes Reinforced Titanium Metal Matrix Powder Mixtures, Advanced Engineering Materials, 18, 294-303, 2016.
Munir K S., Qian M., Li Y., Oldfield D T., Kingshott P., Zhu D M., Wen C., Quantitative Analyses of MWCNT‐Ti Powder Mixtures using Raman Spectroscopy: The Influence of Milling Parameters on Nanostructural Evolution, Advanced Engineering Materials, 17,1660-1669, 2015.
Gülsoy H.Ö., Bilici M K., Bozkurt Y., Salman S., Enhancing the wear properties of iron based powder metallurgy alloys by boron additions, Materials and Design 28, 2255–2259, 2007.
Revankar G.D., Shetty R., Rao S.S., Gaitonde V.N., Wear resistance enhancement of titanium alloy (Ti–6Al–4V) by ball burnishing process, Journal of Materials Research and Technology, 6 (2017) 13-32.
Dass K., Chauhan S.R., Gaur B.,Evaluation of Mechanical, Friction, and Wear Characteristics of Nano-Ti6Al4V Filled Ortho Cresol Novalac Epoxy Composites under Dry Sliding Condition, https://doi.org/10.1002/adv.p.21491,2014

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

-

Bölüm

-

Yazarlar

İsmail Topçu Bu kişi benim

Arif Nihat Güllüoğlu

Mustafa Kemal Bilici

Hamit Özkan Gülsoy

Yayımlanma Tarihi

29 Mayıs 2019

Gönderilme Tarihi

31 Mart 2018

Kabul Tarihi

-

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2019 Cilt: 34 Sayı: 3

DOI

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.460542

IZ

https://izlik.org/JA86XU87BH

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Topçu, İ., Güllüoğlu, A. N., Bilici, M. K., & Gülsoy, H. Ö. (2019). Karbon Nanotüp (KNT) Takviyeli Ti-6Al-4V/KNT kompozitlerin aşınma davranışlarının incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 34(3), 1441-1450. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.460542

AMA

1.Topçu İ, Güllüoğlu AN, Bilici MK, Gülsoy HÖ. Karbon Nanotüp (KNT) Takviyeli Ti-6Al-4V/KNT kompozitlerin aşınma davranışlarının incelenmesi. GUMMFD. 2019;34(3):1441-1450. doi:10.17341/gazimmfd.460542

Chicago

Topçu, İsmail, Arif Nihat Güllüoğlu, Mustafa Kemal Bilici, ve Hamit Özkan Gülsoy. 2019. “Karbon Nanotüp (KNT) Takviyeli Ti-6Al-4V/KNT kompozitlerin aşınma davranışlarının incelenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 34 (3): 1441-50. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.460542.

EndNote

Topçu İ, Güllüoğlu AN, Bilici MK, Gülsoy HÖ (01 Mayıs 2019) Karbon Nanotüp (KNT) Takviyeli Ti-6Al-4V/KNT kompozitlerin aşınma davranışlarının incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 34 3 1441–1450.

IEEE

[1]İ. Topçu, A. N. Güllüoğlu, M. K. Bilici, ve H. Ö. Gülsoy, “Karbon Nanotüp (KNT) Takviyeli Ti-6Al-4V/KNT kompozitlerin aşınma davranışlarının incelenmesi”, GUMMFD, c. 34, sy 3, ss. 1441–1450, May. 2019, doi: 10.17341/gazimmfd.460542.

ISNAD

Topçu, İsmail - Güllüoğlu, Arif Nihat - Bilici, Mustafa Kemal - Gülsoy, Hamit Özkan. “Karbon Nanotüp (KNT) Takviyeli Ti-6Al-4V/KNT kompozitlerin aşınma davranışlarının incelenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 34/3 (01 Mayıs 2019): 1441-1450. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.460542.

JAMA

1.Topçu İ, Güllüoğlu AN, Bilici MK, Gülsoy HÖ. Karbon Nanotüp (KNT) Takviyeli Ti-6Al-4V/KNT kompozitlerin aşınma davranışlarının incelenmesi. GUMMFD. 2019;34:1441–1450.

MLA

Topçu, İsmail, vd. “Karbon Nanotüp (KNT) Takviyeli Ti-6Al-4V/KNT kompozitlerin aşınma davranışlarının incelenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 34, sy 3, Mayıs 2019, ss. 1441-50, doi:10.17341/gazimmfd.460542.

Vancouver

1.İsmail Topçu, Arif Nihat Güllüoğlu, Mustafa Kemal Bilici, Hamit Özkan Gülsoy. Karbon Nanotüp (KNT) Takviyeli Ti-6Al-4V/KNT kompozitlerin aşınma davranışlarının incelenmesi. GUMMFD. 01 Mayıs 2019;34(3):1441-50. doi:10.17341/gazimmfd.460542

Cited By

TIG ve MIG Kaynağı ile İşlem Gören 304 ve 1040 Çeliklerin ITAB Bölgesindeki Mekanik Özelliklerin İncelenmesi

Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi

https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.638122

The Production of B4C Particle-Reinforced Composite Materials with the Powder Metallurgy Technique and Examination of Their Bending Strength

Journal of Advanced Research in Natural and Applied Sciences

https://doi.org/10.28979/jarnas.1114269

DRY SLIDING WEAR RESISTANCE OF AGED WOVEN CARBON AND GLASS FIBER-REINFORCED EPOXY MATRIX COMPOSITES IN DIFFERENT DEGRADATION ENVIRONMENTS

Konya Journal of Engineering Sciences

https://doi.org/10.36306/konjes.1676034