Seçici lazer ergitme prosesinde Inconel 718 aşınma davranışı
Wear behaviour of Inconel 718 alloy fabricated by selective laser melting
Yazar: BORA ARF
Danışman: DOÇ. DR. KORAY KILIÇAY
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, nikel esaslı süper alaşım olan Inconel 718'in Seçici Lazer Ergitme (SLE) yöntemi ile üretimi ve uygulanan farklı ısıl işlemlerin mikroyapı, sertlik ve aşınma performansına etkisi incelenmektedir. Katmanlı imalat ile üretilen numunelere farklı sıcaklıklarda ve sürelerde vakum fırınında solüsyon ısıl işlemi uygulanmıştır. Tüm numuneler solüsyon ısıl işlemleri sonrası vakum fırınında havada soğutmaya bırakılmıştır.
Numunelerin mikroyapısı optik ve SEM (Taramalı Elektron Mikroskobu) ile incelenmiş ve EDS (Enerji Dağılım Spektrometresi) analizleri yapılmıştır. Mikrosertlik ölçümleri 100gf yük ve 10sn bekleme süresinde ölçülmüş ve ortalama mikrosertlik değerleri hesaplanmıştır. Aşınma deneyleri kuru şartlar altında gerçekleştirilmiş, aşınma oranları hesaplanmış ve aşınma mekanizmalarının belirlenmesi için aşınma kanalları SEM ve EDS analizi ile incelenmiştir. 
Mikroyapı incelemelerinde, SLE ile üretilen numunede ergime havuzları ve parabolik yay şeklinde mikroyapı belirlenmiştir. Uygulanan ısıl işlemlerin etkisi ile parabolik yay şeklindeki mikroyapının kaybolmaya başladığı ve daha homojen bir mikroyapı elde edildiği tespit edilmiştir. SEM incelemelerine göre, tüm numunelerde δ (Delta) ve γ (Gamma) fazları belirlenmiş ve uygulanan ısıl işlemin fazların dağılımına etki ettiği tespit edilmiştir. En yüksek mikrosertlik değeri ısıl işlem uygulanmamış numunede tespit edilmiştir. Solüsyona alma ve vakum fırınında havada soğutma işlemi sonrası numunelerin mikrosertlik ve aşınma direnci değerlerinde azalmaya neden olduğu tespit edilmiştir. Numunelerin aşınma kanalı SEM ve EDS analizi incelemeleri ile abrasif ve oksidatif aşınma mekanizmaları belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, the fabrication of Inconel 718, a nickel-based superalloy, by the Selective Laser Melting (SLM) method and the effects of different heat treatments on the microstructure, hardness, and wear performance are investigated. Solution heat treatment was applied to the samples produced by additive manufacturing in a vacuum oven at different temperatures and times. All samples were air-cooled after solution heat treatment in a vacuum oven. 
The microstructure of the samples was examined by the optic, SEM(Scanning Electron Microscope), and EDS (Energy Dispersive Spectroscopy) analyses were performed. Wear tests were carried out under dry conditions. The wear rates were calculated and wear channels were examined by SEM and EDS analysis to determine wear mechanisms. 
In microstructural examinations, melting pools and parabolic arc-shaped microstructure were determined in the sample produced by SLM. It was determined that with the effect of the applied heat treatments, the parabolic arc-shaped microstructure began to disappear and a more homogeneous microstructure was obtained. According to SEM examinations, δ (Delta) and γ (Gamma) phases were determined in all samples and it was determined that the applied heat treatment affected the distribution of the phases. The highest microhardness values were measured in the sample without heat treatment. It was determined that the microhardness and wear resistance values of the samples decreased after solution heat treatment and air cooling in the vacuum oven. Abrasive and oxidative wear mechanisms were determined by SEM and EDS analysis of the wear channels of the samples.