Gemi çeliği-titanyum kompozitlerin patlamalı kaynak yöntemi ile üretilmesi ve birleştirme arayüzeyinin incelenmesi
Production of ship steel-titanium composites by explosive welding method and investigation of joining interface
Yazar: GÖKHAN ESER
Danışman: YRD. DOÇ. DR. YAKUP KAYA
Karabük Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, gemi çeliği ve titanyum levhalar, farklı patlayıcı oranları kullanılarak patlamalı kaynak yöntemi ile birleştirilmiştir/kaplanmıştır. Üretilen gemi çeliği-titanyum bimetalik kompozitlerin mikroyapı, mekanik ve korozyon özelliklerine patlayıcı oranının etkisi araştırılmıştır.
Bimetalik kompozitlerin mikroyapı karakterizasyonu Optik mikroskop (OM), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji dağılımlı sepektrometre (EDS) çalışmaları ile mekanik özellikleri çekme makaslama, çentik darbe, eğme ve burulma testleri ve mikrosertlik çalışmaları ile ve korozyon davranışı ise nötr tuz püskürtme (NSS) testleri ile incelenmiştir.
Mikroyapı çalışmaları sonucunda, arayüzeyde birleştirme sağlayan en düşük patlayıcı oranında (R=2) tamamen düz bir arayüzey elde edilirken, daha yüksek patlayıcı oranlarında (R=2.5 ve R=3) dalgalı bir arayüzey elde edilmiştir. Mikrosertlik testlerinde, en yüksek sertlik değerleri birleştirme arayüzeyinin iki tarafından elde edilmiştir. Mekanik testler sonucunda, kompozit malzeme birleştirme arayüzeylerinde gözle görülebilir herhangi bir hataya rastlanılmamıştır. Korozyon testi sonucunda ise titanyumun, gemi çeliğiden daha yüksek korozyon direnci gösterdiği tespit edilmiştir. Sonuç olarak, gemi çeliği yüzeyine patlamalı kaynak yöntemi ile titanyum kaplanmasıyla mikroyapı, mekanik ve korozyon özellikleri geliştirilebileceği tespit edilmiştir.

Anahtar Sözcükler : Bimetalik kompozit, patlamalı kaynak, titanyum, mekanik özellikler, korozyon

Abstract:
In this study titanium was combined with ship steel sheet via the explosive welding method using different explosive ratios. The effects of the explosive ratio on the microstructure and mechanical and corrosion properties of the ship steel-titanium bimetallic composites were investigated.
The microstructural characterization of the bimetallic composites was studied by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectrometry (EDS). The mechanical properties were determined via tensile-shear, impact toughness, bending, twisting and microhardness testing, while the corrosion behavior was examined using neutral salt spray (NSS) tests.
The microstructure studies revealed that a wavy joining interface was obtained at higher explosive ratios (R=2.5 and 3), while a completely flat interface was achieved at the lowest explosive ratio (R=2). In the microhardness tests, the highest hardness values were obtained from both sides of the joining interface. Results of the mechanical tests showed no visible defects in the joining interfaces. In the corrosion test, the titanium was found to have higher corrosion resistance than the ship steel sheet. It was concluded that the microstructure, mechanical and corrosion properties of ship steel sheet can be improved by explosive cladding with titanium.

Key Words : Bimetallicı composite,ı Explosiveı welding,ı Titanium,ı Mechanicalı properties, Corrosion.