Toz metalurjisi ile üretilmiş titanyum alaşımlarının ısıl işlemi
Heat treatment of titanium alloys produced by powder metallurgy
Yazar: SEDEN ŞEN EREN
Danışman: PROF. DR. İLVEN MUTLU
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Bu tez çalışmasında, havacılık ve otomobil uygulamaları için yenilikçi ikili ve üçlü titanyum
alaşımlarının üretilmesi ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Tez kapsamında düşük
elastisite modülüne sahip beta titanyum alaşımları ve çökelme sertleşmesi ısıl işlemi yapılabilen
metastabil-beta titanyum alaşımları üretilmiştir. Tez kapsamında, ikili ve üçlü titanyum
alaşımları geleneksel toz metalurjisi (presleme-sinterleme) yöntemi ile üretilmiş olup; ikili ve
üçlü alaşım tozları mekanik alaşımlama (bilyeli değirmen) yöntemi ile hazırlanmıştır. Tozların
hazırlanmasının ardından, presleme ile ham numuneler üretilmiştir. Daha sonra ham numuneler
1200 °C sıcaklıkta 1 saat süre ile sinterlenmiştir. Son olarak, sinterlenmiş numunelere su verme
ve yaşlandırma (çökelme sertleşmesi) ısıl işlemleri uygulanmıştır. Sinterlenmiş numuneler 900
°C sıcaklıkta 1 saat çözeltiye alınmış (östenitleme) ve ardından su verme (hızlı soğutma) işlemi
uygulanmıştır. Ardından, su verilmiş numuneler 400-520 °C arasında 1 saat süre ile
yaşlandırılmıştır. Tez kapsamında, titanyum içerisine ilave edilen açeşitli laşım elementlerinin
alaşımın özelliklerine etkileri incelmiştir. Üretilen malzemelerin mikroyapısı tahribatlı (aşınma,
sertlik) ve tahribatsız (ultrasonik test, girdap akımları) yöntemler ile incelenmiştir. Ayrıca
titanyum alaşımı ürünlerin elektrokimyasal korozyon davranışları NaCl çözeltisi içerisinde açık
devre potansiyel, Tafel, empedans elektrokimyasal spektroskopisi yöntemleri kullanılarak
incelenmiştir.

Abstract:
In this thesis, the production and characterization of novel binary and triple titanium alloys for
aviation and automobile applications were carried out. In this thesis, binary and triple beta
titanium alloys and metastable-beta titanium alloys with low modulus of elasticity and
metastable beta titanium alloys that can be precipitation hardening heat treated were produced.
Binary and triple titanium alloys were produced by traditional powder metallurgy (presssintering)
method. In this thesis, alloy powders were prepared by mechanical alloying (ball
mill) method. Then, the green specimens were produced by hydraulic pressing. Then, the green
samples were sintered at 1200 °C temperature for 1 hour. Finally, quenching (fast cooling) and
aging (precipitation hardening) heat treatments were applied to the sintered titanium alloy
samples. The sintered titanium alloy samples were put into solution (austenitization) for 1 hour
at 900 °C temperature and then quenching was applied. Then, the quenched titanium alloy
samples were aged between 400-520 °C for 1 hour. The effects of various alloying elements
added to titanium on the properties of the titanium alloy were investigated The microstructure
of the produced binary and triple titanium alloys was investigated using destructive (wear test,hardness test) and non-destructive (ultrasonic testing, eddy current test) methods. Additionally,the electrochemical corrosion behaviour of the titanium alloys was investigated in NaCl solution by using open circuit potential, Tafel and electrochemical impedance spectroscopy
tests.