Isıl işlem görmüş Ti-6Al-4V alaşımının yüzey özelliklerinin mikroyapı ve yüzey çizilme dayanımları açısından incelenmesi
Investigation of micro structures and surface scratch strength of heat treated Ti6Al4V alloys
Yazar: EYÜP AKAGÜNDÜZ
Danışman: DOÇ. DR. METİN USTA
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Titanyum ve titanyum alaşımları düşük yoğunluk, yüksek mukavemet, yüksek korozyon direnci gibi özellikleri, bir arada bulundurduğu için birçok değişik uygulama için uygun malzemelerdir.Titanyumun mühendisleri ilgilendiren en önemli özellikleri; yüksek korozyon, yüksek ısıl verime ve yüksek mukavemet/yoğunluk oranına sahip olmasıdır. Kimyevi madde ve petrol üretiminde, denizel ortam yapılarının inşasında, biyomedikal aygıtlarda, otomotiv endüstrisinde ve spordan elektroniğe kadar birçok tüketim malında titanyum kullanımı, sunduğu önemli özellikleri nedeniyle vazgeçilmez olmuştur.Titanyumun sunduğu başarılı mekanik ve korozyon özelliklerine rağmen kullanımı, sahip olduğu zayıf sürtünme ve aşınma özellikleri nedeniyle sınırlanmaktadır. Titanyumun diğer üstün olduğu özelliklerine kıyasla zayıf olan yüzey özellikleri, çeşitli yüzey işlemleri ile giderilmeye çalışılmaktadır.Bu tez çalışmasında Ti6A14V alaşımının ısıl işlemle yüzey özellikleri geliştirilmeye çalışılmıştır. Isıl işlem sonucunda numuneler ve işlemsiz orijinal numunelerin karakterizasyonu optik mikroskop incelemeleri, taramalı elektron mikroskobu (SEM), yüzey çizilme testi, yüzey pürüzlülüğü ve sertlik ölçümleri ile gerçekleştirilmiştir. Isıl işlem öncesi orijinal numunenin sertliği 125 HV iken bu değer termal işlemle birlikte yaklaşık üç kat oranında artmıştır. Isıl işlem öncesi orijinal numunede oluşturulan çizik kalınlığı 178 µm iken termal işlemle birlikte bu değer yaklaşık yarı yarıya düşmüştür. Ayrıca artan sertlikle beraber yüzey çizilme dayanımı artarken sürtünme kuvveti katsayısı değerleri ve çizginin kalınlığı azaldığı gözlenmiştir.

Abstract:
Titanium and titanium alloys are suitable for a variety of applications, with their low density, high strength and high corrosion resistance. The properties and characteristics of titanium, which are important for engineers are;high corrosion resistance, superior erosion resistance, heat transfer efficiency, superior strength-to-weight ratios. Titanium is immune to corrosive attack by salt water or marine atmospheres. It also exhibits exceptional resistance to a broad range of acids, alkalis, natural waters and industrial chemicals.Titanium is essentially used in chemical and oil industry, construction of ocean structures, manufacture of biomedical devices, automotive industry and consumable goods ranging from sports to electronics, with respect to its properties. Despite strong mechanical and corrosive qualities, titanium use is restricted by its weak friction and wear characteristics. There are attempts to overcome the relatively weaker surface qualities of titanium in comparison to its other strong qualities, through various surface modification techniques.In this thesis, it was aimed to improve the surface properties Ti6A14V alloys by heat treatments. Heat treated and untreated specimens were characterised by means of optical microscope, scannig electron microscopic (SEM) examinations, scracth testing, roughness and hardness measurements. Before the heat treatment hardness of the sample which was initially 125 HV increased approximately three times via thermal treatment. At the same time thickness of the scratch which was originally formed 178 µm reduced almost half of first value. Furthermore, it is observed that because of increasing hardness endurance of surface scratching increased but friction coefficient values and thickness of scratch reduced.