Yaşlandırılmış ve kaplama işlemi uygulanmış Cu-Cr-Zr alaşımının yapısal, mekanik ve tribolojik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of structural, mechanical and tribological properties of aged and coated Cu-Cr-Zr alloy
Yazar: ÖZGÜR YÜKSEL
Danışman: DOÇ. DR. İLHAN ÇELİK
Samsun Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Malzeme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Aşınma = Wear ; Bakır alaşımları = Copper alloys ; Elektriksel iletkenlik = Electrical conductivity ; Fiziksel buhar biriktirme = Physical vapour deposition ; Kaplama = Coating ; Kristalografi = Crystallography ; Yüzey kaplama = Surface coating

Özet:
Sürtünmenin olduğu uygulamalarda kullanılan metallerin düşük aşınma direnci, birçok sıkıntıyı da beraberinde getirmektedir. Aşınma direncini artırmak ve malzemenin sahip olduğu diğer özellikleri yitirmemek için yüzey mühendisliği yöntemleri kullanılmaktadır.
Cu-Cr-Zr alaşımları; kaynak elektrotları, ısı eşanjörleri ve nükleer reaktör parçaları gibi uygulamalarda kullanılabildiği gibi elektrikli tren veya otobüs hatlarındaki iletim kablosu olarak da kullanılmaktadır. Cu-Cr-Zr alaşımının mekanik özelliklerini iyileştirmek için genellikle yaşlandırma ısıl işlemi uygulanmaktadır. 
Bu tez çalışmasında, Cu-Cr-Zr alaşımı numuneler önce iki farklı sıcaklık değerinde (400 ve 500 °C) ve iki farklı sürede (2 ve 4 saat) yaşlandırma ısıl işlemine tabi tutulmuştur. Yaşlandırılmış numunelere, PVD yöntemi kullanılarak dört farklı kaplama (Ag, Cu, Ag+Cu ve Cu+Ag) işlemi uygulanmıştır. Numunelere çekme testi, mikrosertlik ölçümü, aşınma deneyi, elektrik iletkenliği ölçümü ve yapısal analizler (XRD ve SEM) uygulanmıştır. Yaşlandırma işlemleri sonrasında Cu-Cr-Zr alaşımında en yüksek sertlik ve mukavemet değerleri 500 °C'de 4 saat boyunca yaşlandırma işlemine tabi tutulmuş numunelerde elde edilmiştir. Kaplanmış numunelerin aşınma direnci ve elektrik iletkenliği incelendiğinde dubleks yüzey işlemi uygulanmış numunelerin daha iyi performans sergilediği tespit edilmiştir.

Abstract:
Numerous issues arise as a result of the poor wear resistance of the metals employed in applications where there is friction. Utilizing surface engineering techniques, wear resistance can be increased without affecting the material's other qualities.
Cu-Cr-Zr alloys may be used for a variety of areas, including transmission wire for electric railways or bus lines, heat exchangers, and nuclear reactor components. Usually, aging heat treatment is applied to Cu-Cr-Zr alloys to enhance their mechanical characteristics.
In this thesis, Cu-Cr-Zr alloy samples were first subjected to aging heat treatment at two different temperatures (400 and 500 °C) and in two different times (2 and 4 hours). Four different coating processes (Ag, Cu, Ag+Cu and Cu+Ag) were applied to the aged samples using the PVD method. Tensile test, microhardness measurement, abrasion test, electrical conductivity measurement and structural analysis (XRD and SEM) were applied to the specimens. After the aging processes, the highest hardness and strength values of the Cu-Cr-Zr alloy were obtained in the samples that were aged at 500 °C for 4 hours. When the wear resistance and electrical conductivity of the coated samples were examined, it was determined that the samples with duplex surface treatment performed better.