Termokimyasal işlemle yüzey katmanı oluşturulmuş türbin kanadı malzemesinde yapısal ve fiziksel özelliklerin değerlendirilmesi
Evaluation of structural and physical properties of thermochemical processed turbine blade material
Yazar: MURAT KAYAALP
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HASAN HASIRCI
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Termal bariyer kaplama, malzeme yüzeyine uygulanan tabaka sayesinde ana malzemeden daha iyi mekanik ve termal özelliklere sahip bir yüzey elde edilerek servis ömrünün ve verimliliğinin arttırılması işlemidir. Bu işlem için çok maliyetli işlemler olan özel püskürtme teknikleri ve özel cihazlar kullanılmaktadır. Ancak, bu tez çalışmasında, sıradan termal bariyer kaplamaların aksine püskürtme cihazları ve teknikleri kullanılmadan düşük maliyetli basit bir ısıl ısıl işlem fırını ve kaplama malzemeleri kullanılarak, kaplama yapılabilirliğinin tespiti ile mekanik ve termal özelliklerin arttırılması hedeflenmiştir. Bu çalışmada, farklı ısıl işlem sürelerine ve farklı yüzey pürüzlülüğüne sahip numuneler ve hiç kaplama yapılmamış paslanmaz çelik numuneler kullanılmıştır. Yapılan kaplamanın ardından numuneler üzerinde testler yapılarak, mekanik, termal ve yapısal özellikleri incelenmiştir. Bu çalışma ile yapılan metalografik incelemeler neticesinde,  kaplama tabakalarının altlığa paralel tabakalar halinde, inceleme yüzeyi boyunca sürekli bir halde ve kaplamada kullanılan malzemelerin tümünü içeren katlardan oluşan bir yapıda olduğu tespit edilmiştir. Kaplama yapılmış numunelerde, ısıl işlem sürelerinin de artmasıyla difüzyon artmış ve mekanik özelliklerde belirgin bir artış ve ısıl iletiminde ciddi boyutta bir düşme sağlanmıştır.

Abstract:
It is the process of increasing the service life and efficiency of thermal barrier coatings by obtaining a layer having better mechanical and thermal properties than the main material.Special spraying techniques and special devices are used for this process. However, in this thesis, in contrast to ordinary thermal barrier coatings it is aimed to increase the mechanical and thermal properties by determining the coating availability with using a simple low cost heat treatment furnace and coating materials without the use of spray devices and techniques. For this purpose, tests were performed on the samples after thermal barrier coating. In this study, we used stainless steel samples that two different types of surface roughness and two different times of heat treatment steel and without any coating were used The mechanical and thermal properties of the coated samples and the non-coated samples were compared. As a result of the metallographic investigations carried out with this study, it was determined that the coating layers consisted of layers parallel to the main material, along the examination surface and consisted of all the materials used in the coating. In the coated samples, diffusion increased with the increase of the heat treatment times and a significant increase in the mechanical properties and a significant decrease in the thermal conduction were achieved.