Eklemeli imalat ve geleneksel imalat yöntemiyle üretilen Tİ6AL4V alaşımı parçaların tribolojik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Eklemeli İmalat (Eİ) yöntemi karmaşık geometrili parçaların daha kolay üretilmesine olanak sağladığı için günden güne endüstrinin ilgi odağı haline gelmiştir. Eklemeli imalat, geleneksel imalat yöntemleriyle üretimi mümkün olmayan parçaların üretiminde kolaylık sağlamaktadır. Mekanik özelliklerden dolayı uzay, havacılık ve biyomedikal alanlarda tercih edilen bir yöntem haline gelmektedir. Fakat üretilen parçalarda kalıntı gerilmeler oluşmakta ve bu durum malzemenin mukavemetini azaltmaktadır. Malzemelerin yapısal ve mekanik özelliklerini iyileştirmek amacıyla üretim sonrası bazı ek işlemlerin uygulanması gerekebilmektedir. Geleneksel imalat yöntemiyle üretilen numune soğuk haddeleme yöntemi kullanılarak üretilmiş olup numune hazır olarak alınmıştır. Bu yüksek lisans tez çalışmasında, Ti6Al4V malzemeden DMLS (Direkt Metal Lazer Sinterleme) yöntemiyle lazer gücü (w), katman kalınlığı (mm), işlem hızı (mm/sn), Enerji yoğunluğu (j/mm3) gibi farklı üretim parametreleri kullanılarak test numuneleri üretilmiştir. Eİ yöntemi ile üretilen numunelere kısmi argon gazı ortamında 1 saatte 650oC dereceye çıkarılıp 3 saat boyunca 650oC derecede gerilim giderme ısıl işlemi uygulanmıştır. Geleneksel imalat yöntemi (haddeleme) ile üretilen ve DMLS yöntemi ile farklı parametrelerde üretilen Ti6Al4V numunelerin mikroyapı, sertlik, hacim kaybı (mm), aşınma katsayısı (mm3/Nm) ve aşınmış yüzey FESEM (Alan Emisyonlu Taramalı Elektron Mikroskobu) görüntüleri grafiksel olarak incelenmiş ve yorumlanmıştır. Deneysel çalışmalar doğrultusunda elde edilen verilere göre aşınma direnci istenen parçalarda Eİ yöntemi uygun parametreler kullanılarak geleneksel imalat yönteminin yerini alacak iyi bir aday olarak görülmüştür.

Additive Manufacturing (AM) method has become the focus of attention of the industry day by day, as it allows easier production of parts with complex geometries. Additive manufacturing provides convenience in the production of parts that cannot be produced with traditional manufacturing methods. Due to its mechanical properties, it is becoming a preferred method in space, aviation and biomedical fields. However, residual stresses occur in the produced parts and this reduces the strength of the material. In order to improve the structural and mechanical properties of the materials, some additional processes must be applied after production. The sample produced by the traditional manufacturing method was produced using the cold rolling method and the sample was taken ready-made. In this master's thesis, test samples were produced from Ti6Al4V material using DMLS method using different production parameters such as laser power (w), layer thickness (mm), processing speed (mm/sec), Energy density (j/mm3). The samples produced by the EI method were increased to 650oC in 1 hour in a partial argon gas environment and stress relief heat treatment was applied at 650oC for 3 hours. The microstructure, microhardness, volume loss (mm), wear coefficient (mm3/Nm) and worn surface FESEM (Field Emission Scanning Electron Microscope) images of the Ti6Al4V sample produced by the traditional manufacturing method xii (Cold rolling) and the Ti6Al4V samples produced in different parameters by the DMLS method were examined graphically as a result of the abrasion test and interpreted. Experimental studies have shown that the AM method can be a good candidate to replace the traditional manufacturing method by using appropriate parameters for the parts requiring wear resistance.