Farklı büyüklüklere sahip aşındırıcı partikül karışımlarının ti6al4v alaşımının erozif aşınma davranışına etkileri

Abstract

Bu çalışmada ilk olarak Ti6Al4V alaşımlarının katı partikül erozyonu davranışının ayrıntılı bir şekilde karakterize edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla Ti6Al4V numuneler özel olarak hazırlanan kumlama düzeneğinde farklı parametreler altında aşındırılmış ve aşınma miktarının değişimi incelenmiştir. Aşınan yüzeylerin morfolojileri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiş ve olası aşınma mekanizmaları tartışılmıştır.Deneysel çalışmaların ilk aşamasında, Ti6Al4V malzeme farklı aşınma süreleri (2, 5, 10, 15 ve 20 s), farklı püskürtme basınçları (1,5, 3 ve 4 bar), farklı partikül çarpma açıları (15°, 30°, 45°, 60°, 75° ve 90°) altında farklı boyutlarda aşındırıcı partiküller (60, 80 ve 120 mesh) kullanılarak aşındırılmıştır. En yüksek aşınma miktarı, Ti6Al4V malzemenin 30° çarpma açısı ve 4 bar püskürtme basıncı altında 120 mesh boyutunda partiküller ile 20 saniye aşındırılması ile elde edilmiştir.Tez çalışmasının diğer amacı, farklı boyutlara sahip aşındırıcı partiküllerin birbirleri içerisinde farklı oranlarda karıştırılmaları ile hazırlanan aşındırıcı partikül karışımlarının, katı partikül erozyonu üzerindeki etkinliğinin araştırılması ve bu konu ile ilgili literatürdeki boşluğun doldurulmasıdır. Deneysel çalışmalar sonucunda, aşındırıcı partikül karışımlarının aşındırma oranlarının, karışım içerisindeki partiküllerin bireysel aşındırma oranlarından daha düşük olduğu belirlenmiştir. Oluşturulan karışım yüzdeleri ile erozif aşınma oranları, karışım içerisindeki partiküllerin birbirleri ile etkileşimleri ve bu etkileşimlerin katı partikül erozyonu üzerindeki etkileri tartışılmıştır.

In this study, initial objective is to characterize solid particle erosive wear behavior of Ti6Al4V alloys in detail. With this purpose, Ti6Al4V samples were eroded in specially designed sandblasting system at various parameters and variation of wear amount was investigated. Morphology of eroded surfaces was examined by using scanning electron microscope (SEM) and possible wear mechanisms were discussed.In the first stage of experimental studies, Ti6Al4V material was eroded in various wear times (2, 5, 10, 15 and 20 s), under various pressures (1,5, 3 and 4 bar) with various particle impingement angles (15°, 30°, 45°, 60°, 75° and 90°) by using different size erodent particles (60, 80 and 120 mesh). Maximum wear amount was obtained when the material was eroded 20 seconds in 30° impingement angle and 4 bar pressure by using 120 mesh size erodent particles .Another aim of the thesis is to investigate effectiveness of erodent particle mixtures (which consist various size of erodent particle in various rates) on solid particle erosion and filling the gap in literature on this subject. As a result of experimental studies, it is determined that wear rates of erodent particle mixtures are less than singular sized erodent particles. Wear rates of various particle mixtures, the interactions of particles with each other and the effects of these interactions on solid particle erosion are discussed.