Eklemeli imalat ve döküm ile üretilmiş ti-6al-4v alaşımının sürtünme ve aşınma davranışının karşılaştırılması
Comparison of friction and wear behavior of ti-6al-4v alloy produced by additive manufacturing and casting
Yazar: ANIL ÇAKAR
Danışman: DOÇ. DR. KORAY KILIÇAY
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Titanyum alaşımları düşük yoğunluğa karşılık yüksek mukavemeti sebebiyle havacılık,
m edikal ve otomotiv sektörleri başta olmak üzere birçok sektörde tercih edilmektedir ve
havacılık sektörü başta olmak üzere otomotiv gibi sektörlerde de titanyum alaşımları yüksek
sıcaklıklarda kullanılmaktadır. Ti 6Al 4V alaşımı günümüzde en çok tercih edilen titanyum
alaşımıdır ve üzerine en çok çalışma yapılan titanyum alaşımıdır. Havacılık, otomotiv ve
medikal sektörlerinde kullanılan titanyum alaşımları parçaların görec eli olarak birbirlerinden
farklı yönlerde hareketleri sonucunda aşınmalara maruz kalmaktadır.
Bu çalışmada döküm ve eklemeli imalat yöntemleri ile üretilmiş Ti
6Al 4V alaşımındaki
numunelerde ilk olarak mikroyapı incelemeleri için yüzeyleri hazırlanmıştır. Emisyon Taramalı
Elektron Mikroskopu (FESEM) ve optik mikroskop altında yüzeyleri incelenen n umuneler
üzerinden mikrosertlik ölçümleri alınmıştır. Numuneler oda sıcaklığı, 300°C ve 600°C
sıcaklıklarda 10 N yük altında 500 m mesafe boyunca küre disk aşınma testlerine maruz
bırakılmışlardır. Testler sırasında sürtünme katsayıları anlık olarak kayded ilmiştir. Testler
sonrasında aşınma kanalları FESEM ile incelenmiş ve belirlenen bölgelerde Enerji Dağılımlı X
ışını Spektroskopisi (EDS) analizleri gerçekleştirilmiştir. Testler sonucunda sıcaklık arttıkça her
numunede aşınma oranlarının arttığı gözlemlen irken, eklemeli imalat numunesinin aşınma
oranları döküm numuneye göre her sıcaklık testinde daha yüksek ölçülmüştür. Sürtünme
katsayıları incelendiğinde oda sıcaklığından 300°C sıcaklığa çıkılırken ortalama sürtünme
katsayılarının arttığı, 600°C sıcaklığa çıkıldığında ise düşüş olduğu gözlemlenmiştir.
Anahtar Kelimeler:
Eklemeli imalat, Ti 6Al 4V, Sürtünme Katsayısı, Mikrosertlik, Aşınma

Abstract:
Titanium alloys are preferred in many industries, including aviation, medical, and automotive, primarily due to their low density and high strength. Titanium alloys, especially Ti-6Al-4V alloy, are extensively used in the aviation sector and other industries such as automotive and medical where high temperatures are encountered. Ti-6Al-4V alloy is currently the most preferred titanium alloy and the subject of extensive research. Titanium alloys used in the aerospace, automotive, and medical sectors are subject to wear due to the relative motion of components.
In this study, samples produced using casting and additive manufacturing methods from Ti-6Al-4V alloy were prepared for surface examinations for microstructure analysis. Surface microhardness measurements were taken from the samples whose surfaces were examined under a Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM) and an optical microscope. The samples were subjected to pin-on-disc wear tests at room temperature, 300°C, and 600°C under a 10 N load over a distance of 500 m. Friction coefficients were recorded instantly during the tests. After the tests, wear channels were examined with FESEM, and Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) analyses were performed in the identified regions. The results showed that wear rates increased with temperature for each sample, and additive manufacturing samples exhibited higher wear rates at each temperature test compared to the cast sample. When examining friction coefficients, an increase in average friction coefficients was observed as the temperature increased from room temperature to 300°C, while a decrease was observed when the temperature increased to 600°C.
Keywords: Additive manufacturing, Ti-6Al-4V, Friction coefficient, Microhardness, Wear