Search

Giriş ve Amaç: Tek kitle (bulk-fill) rezin kompozitler, tabakalama tekniği ile uygulanan rezin kompozitlere göre avantajları nedeniyle tercih edilmektedir. Çalışmamızın amacı, farklı yerleştirme tekniklerinin ve ışınlama sürelerinin rezin kompozitlerin mikrosertliği üzerine etkisinin incelenmesidir. Yöntem ve Gereçler: Çalışmada, üç farklı tek kitle kompozit materyali (Grup-1: Tetric Evo Ceram (Ivoclar Vivadent, Schaan- Liechteinstein), Grup-2: Quixfill (Dentsply De Trey, Konstaz-Germany), Grup-3: Ever X Posterior (GC Corp., Tokyo-Japan)) ve bir konvansiyonel tabakalama tekniği ile uygulanan kompozit materyali (Grup-4: Tetric N Ceram (Ivoclar Vivadent, Schaan- Liechteinstein)) kullanıldı. Her grup için hazırlanan 14 örnek, ışınlama süresine (20s/40s) göre 2 gruba ayrıldı. Kompozitlerin mikrosertlik değerleri ölçümü, örneklerin alt ve üst yüzeylerinden gerçekleştirildi. İstatistiksel değerlendirme ANOVA, t-testi ve Bonferroni Post-hoc testleri ile yapıldı. Bulgular: Grup-2’nin alt ve üst yüzeyinden elde edilen mikrosertlik değerlerinin, her iki ışınlama süresinde diğer gruplara göre yüksek olduğu saptandı. En düşük mikrosertlik değerleri Grup-4’te elde edildi (p

Soğuk püskürtme, katı tozların yakınsak/ıraksak türde bir nozul vasıtasıyla altlığa doğru hızlandırıldığı bir katı hal biriktirme işlemidir. Kaplama birikimi püskürtülen parçacıkları ergitmeden gerçekleşir. Püskürtülen parçacıklar yüksek kinetik enerjiye sahip olduğu için çarpma esnasında altlığa yapışır. Başarılı bir yapışma sağlamak için toz parçacıkların, kendi malzeme özelliklerine bağlı olan kritik hız değerini çarpma esnasında aşması gereklidir. Metaller, seramikler, kompozitler ve polimerler gibi farklı malzemeler soğuk püskürtme kullanılarak biriktirilebilir. Soğuk püskürtme, yüzey kaplaması elde etmek için yeni ve gelecek vaat eden bir teknolojidir ve biriktirme için termal enerji yerine kinetik enerji kullandığından termal püskürtmeye göre çeşitli teknolojik avantajlar sunar. Sonuç olarak, kalıntı gerilmeler, oksidasyon ve istenmeyen kimyasal reaksiyonlar önlenebilir. Soğuk püskürtme teknolojisi endüstride birçok uygulama alanına sahiptir. Birçok endüstride kullanılan bileşenlerin korunması ve onarımı amacıyla geliştirilmiştir. Son yıllarda soğuk püskürtme işlemi elektronik sistemlerin tamiri, eklemeli imalat, kaynak, sert lehimleme, yüzey koruma, tıbbi cihazlar ve tıbbi malzemeler gibi uygulama alanlarında kullanılmaktadır. Bu çalışma, soğuk püskürtme işleminin tarihsel gelişimini, temel ilkelerini ve özelliklerini, yapışma mekanizmasını ve endüstriyel uygulama alanlarını kısaca gözden geçirerek soğuk püskürtme işlemini özetlemektedir., Cold spray (CS) is a solid-state deposition process in which solid powders are accelerated towards the substrate via a converging/diverging nozzle. Coating deposition occurs without melting the sprayed particles. Spray particles adhere to the substrate on impact because of their high kinetic energy. For successful bonding, powder particles have to exceed a critical velocity on impact, which is dependent on the properties of the particular spray material. Different materials such as metals, ceramics, composites and polymers can be deposited using CS. CS is a novel and promising technology to obtain surface coating, offering several technological advantages over thermal spray since it utilizes kinetic energy rather than thermal energy for deposition. As a result, residual stresses, oxidation and undesired chemical reactions can be avoided. Cold spray technology has many applications in the industry. It has been developed for the protection and repair of components used in many industries. In recent years, cold spray process has been used in application fields such as repair of electronic systems, additive manufacturing, welding, brazing, surface protection, medical devices, and medical materials. This study summarizes the cold spray process by briefly reviewing the historical development, basic principles and features, adhesion mechanism and application areas of the cold spray process.

In this study, ceramic coatings were developedon AA7075 alloy by plasma electrolytic oxidation (PEO) method in differentsolutions prepared by adding aluminum oxide, silicon oxide, wolfram-titaniumcarbide and titanium carbide particles. The phase composition of the coatingswas investigated by x-ray diffraction (XRD) method. The surface morphology ofthe coatings and the microstructure of the cross-section were investigated byscanning electron microscopy (SEM). Chemical analyzes of the coatings were madeby means of energy distribution x-ray spectrometry (EDX). The hardness valuesof the coatings were measured by microVickers hardness tester. In order toexamine the friction and wear behavior of the coated substrates, dry slidingwear tests were performed against 100Cr6 steel and alumina balls. After thewear test, the wear profile was obtained by the surface profilometer and thematerial volume loss was calculated. As a result of the tests, it has beenobserved that the surface hardness and wear resistance of the AA7075 alloy wassignificantly increased by the application of PEO coatings. Thecoatings consist of a dense inner layer and a porous outer layer. It has beendetermined that the coating hardness increased close to substrate/coatinginterface while decreasing towards the free surface due to the increasedporosity. The coatings produced in silicon oxide particle-containing solutionswere found to be thicker and rougher than the other coatings. The lowest wearloss was obtained in the coating produced in titanium-carbide-containingsolutions., Bu çalışmada, alüminyumoksit, silisyum oksit, wolfram-titanyum karbür ve titanyum karbür parçacıklarilave edilerek hazırlanan çözeltilerde, plazma elektrolitik oksidasyon (PEO)yöntemiyle AA7075 alaşımı üzerine seramik kaplamalar geliştirilmiştir. Kaplamalarınfaz bileşimi x-ışını kırınımı (XRD) yöntemiyle incelenmiştir. Taramalı elektronmikroskobu (SEM) ile kaplamaların yüzey morfolojisi ve kesitin mikroyapısıincelenmiştir. Enerji dağılımlı x-ışını spektrometresi (EDX) sayesindekaplamaların kimyasal analizi yapılmıştır. Kaplamaların sertlik değerlerimikroVickers sertlik test cihazıyla ölçülmüştür. Kaplama yapılan altlıkalaşımların sürtünme ve aşınma davranışını incelemek amacıyla 100Cr6 çelik vealüminyum oksit bilyelere karşı kuru kaymalı aşınma testleri yapılmıştır.Aşınma testi sonrası yüzey profilometresiyle aşınma profili çıkarılarak aşınanmalzeme hacmi hesaplanmıştır. Yapılan testler sonucunda AA7075 alaşımın yüzeysertliği ve aşınma dayanımının üretilen PEO kaplamalarla önemli ölçüde arttığıgözlenmiştir. Kaplamalar yoğun iç tabaka ve gözenekli üst tabakadanoluşmaktadır. Kaplama sertliğinin altlık/kaplama arayüzeyine yakın bölgedeyüksek, yüzeye doğru ilerledikçe gözenekliliğin artışından dolayı düştüğübelirlenmiştir. Silisyum oksit parçacık içeren çözeltilerde üretilenkaplamaların diğer kaplamalara göre daha kalın ve pürüzlü olduğu tespitedilmiştir. En düşük aşınma kaybı titanyum karbür içeren çözeltilerde üretilenkaplamada elde edilmiştir.

m ÖZET Toplam eklem protezinin dünya çapmda kabul görmesi ve başarısının tanınmasınına rağmen, aşınma kullanılan yüksek molekül ağırlıklı polietilen (UHMWPE) bileşenin ömrünü sınırlandıran ana engeldir. Bu çalışma, (i) 316 L paslanmaz çeliği üzeirndeki TiN ve ZrN lü PVD kaplamaların ve (ii) UHMWPE nin gamma radyasyonunun bu malzemelerden oluşan sürtünen ikilinin aşınma davranışları üzerindeki etkiyi incelemek üzere yağılmıştır. Aşın yüksek molekül ağırlıklı polietilen UHMWPE pimlerin aşınması tek yönlü pin-disk tribometresi kullanılarak 120 dev/dak hız ve 225 N temas yükü uygulanarak ölçüldü. Toplam kayma mesafesi 32.5 km olarak belirlendi. Polietilen bileşenler EN 552 Avrupa standardına göre gama radyasyonuna tabi tutuldu. Pimlerin yüzey pürüzlülükleri deney başında ve deney sonunda temassız Taylor Habson yüzey profilometresi ile ölçüldü. Gama radyasyonuna tabi tutulmuş pin, kaplamasız paslanmaz çelik çifti en iyi aşınma direncini gösterdi. Bu malzeme çiftinin net kütle kaybı 0.4 mg olarak ölçüldü. TiN kaplı diskler için net kütle kaybı gama radyasonu yapılmış olanlar için 20.5mg, gama radyasyonu yapılmamışlar için 103 mg olarak ölçüldü. Aşınma çiftlerinin kütle kayıplarına göre sıralaması ortalama sürtünme kuvvetleri ve deney sounda ölçülen Ra yüzey pürüzlülük değerleri sıralaması birbirleri ile uyumlu bulunmuştur, implant kalite 316 L S S malzemesinin yorulma ömrünün kaplama yapılması ile arttığı ispat edilmişse de (Azem Z. 1999), protez kafalarının TiN veya ZrN ile kaplanması polietilenin, gama radyasyonu yapılmış olsabile, aşınmasını hızlandırmaktadır. II ABSTRACT Despite the recognized success and worldwide acceptance of total joint arthroplasty, wear is a major obstacle limiting the longevity of implanted ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) components. The study was undertaken to investigate effect of (i) PVD coating of TiN and ZrN on 316 L stainless steel and (ii) gamma irradiation of UHMWPE on the wear behavior of the friction couples comprised the named materials. The wear of the UHMWPE pins were measured using a Plint & Partners unidirectional pin-on-disk tribometer at a speed of 120 cycle/min by applying a contact load of 225 N. The total sliding distance was 32.5 km. The polyethylene components were gamma irradiated at a dose of 2.5 Mrad according to European standard En 552. The surface roughnesses of the pins were measured using a Taylor Habson non-conducting profilometer. The gamma irradiated polyethylene pin and un coated 316 L stainless steel pan- showed the best wear resistance. The net weight loss for this pair was 0,4 mg. The net weight loss for TiN coated disks were 103 mg for unirradiated pin and 20.5 mg for gamma-irradiated pin. The order of weight losses corresponded to the order of mean friction force and the Ra values measured after the test of each couple. Although PVD coating by TiN and ZrN the femoral stems improved the fatigue life of the implant quality 316 L SS (Azem Z. 1999), coating the femoral head either by TiN or ZrN was found to accelerate the wear of the polyethylene even if it was gamma irradiated. 98

Alüminyum hafif metal oluşu ile tanınmaktadır. Bu özelliği sayesinde alüminyum; uzay, havacılık, otomotiv, gemicilik, hidrolik ve pnömatik sistemlerdeki devre elemanları ve hatta ev gereçleri gibi çok geniş bir uygulama yelpazesinde bulunmaktadır. Son yıllarda sürekli gelişim gösteren yüzey teknolojileri alanında önemli bir yere sahip olan Mikro Ark Oksidasyon (MAO) yöntemi ile her türlü alüminyum alaşımı kolayca kaplanabilmektedir. Bu işlemler ile mekanik, yüzey ve tribolojik özellikleri geliştirilebilmektedir.Bu tez çalışmasında MAO kaplanmış ve kaplanmamış AA6082 test numunelerinin tribolojik özelliklerinin belirlenebilmesi için üç farklı deney düzeneklerinde belirlenen çalışma şartlarında testler uygulanmıştır. Pim-Disk Aşınma Deney Düzeneğinde ve Gidip-Gelme Aşınma Deney Düzeneğinde numunelere 0,146 m/s, 0,292 m/s, 0,438 m/s kayma hızlarında ve 50 N, 100 N, 150 N yüklerde, 5000 m (5km) kat etme mesafesinde farklı yağlama koşullarında testler yapılmıştır. Ayrıca MAO kaplanmış ve kaplanmamış radyal kaymalı yatak numunelerin tribolojik özelliklerinin belirlenebilmesi için ise Sabit Yüklü Radyal Kaymalı Yatak Deney düzeneğinde 5 d/d, 10 d/d, 50 d/d, 100 d/d, 250 d/d, 500 d/d, 750 d/d ve 1000 d/d mil hızlarında ve 150 N, 250 N ve 500 N sabit yatak yüklerinde 40 °C sıcaklıktaki yağla besleyerek testler uygulanmıştır. Çalışma kapsamında; sürtünme kuvveti, sürtünme katsayısı, aşınma oranı ile aşınma miktarı, pim test numunelerinin yüzey pürüzlülük ölçümleri, kaplama kalınlık ölçümleri, numunelerin makro görüntü incelemeleri, kaplamaların Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Enerji dağılımlı X ışını spektrometresi (EDX), X-Işını Difraksiyon (XRD) ve Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) incelemeleri yapılmıştır.Pim-Disk ve Gidip-Gelme deney düzeneklerinde hem yağ beslemeli hem de sınır yağlama şartlarındaki testlerde MAO kaplanmış numunelerden elde edilen sürtünme katsayıları, kaplanmamış numunelerden genellikle daha yüksek çıkarken, aşınma oranları ise daha düşük çıkmıştır. Sabit Yüklü Radyal Kaymalı Yatak Deney düzeneğinde ise; özellikle orta ve yüksek hızlarda MAO kaplanmış numunelerde daha düşük sürtünme katsayıları elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler: AA6082, MAO kaplama, yağlama, sürtünme, aşınma, radyal kaymalı yatak., Aluminum is best known for its light weight characteristics. Aluminum with this feature has a very wide variety of applications from aircraft, aerospace, automotive, shipbuilding ,hydraulics and elements of pneumatic systems to household products. Whole aluminum alloys can be coated easily by micro arc oxidation has an important place in surface process area showing continuous improvement in recent years. With these transactions, properties of mechanical, surface and tribological can be improved.In this study, the tests were applied to determine the tribological proporties of MAO coated and uncoated AA6082 test samples on three different test platforms with determined working conditions. Some tests were realized on different lubrication conditions at room temperature with the velocity of 0,146 m/s, 0,292 m/s, 0,438 m/s at the load magnitude of 50 N, 100 N, 150 N, and with the distance of 5000m by using a pin on disk abrassive test apparatus and reciprocating abrassive test apparatus. Other tests were realized with the rotational velocity of 5, 10, 50, 100, 250, 500, 750, and 1000 rev/min, with the constant radial load of 150 N, 250 N 500 N and feeding a oil with 40 °C in order to realize the tribological properties of journal bearing of the MAO coated and uncoated samples. In the aim of this thesis study, friction force, coefficient of the friction, wear ratio, wear quantities, surface roughness of the pin test samples, coating with measurements, macro view analsys, SEM, energy distributed X ray spectrometer, X-ray difraction and atomic force microscope were all investigated.The wear ratio of MAO coated samples is found lower than the uncoated samples while the friction coefficients of MAO coated samples are generally higher than that of the uncoated ones in the tests of the MAO coated and uncoated samples under boundary friction and lubricating conditions with lubricant feeding in Pin-on-Disc and Reciprocating tester. The MAO coated journal bearings had low friction performance at the medium and high velocities of the shaft on the constant loaded journal bearing in the experimental setup. Keywords: AA6082, MAO Coating, ,Lubrication, Friction, Wear, Journal Bearing, Tez (Doktora) - Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Mühendisliği Anabilim Dalı, 2014., Kaynakça var.

Bu çalışmada, alüminyum oksit, silisyum oksit, wolfram-titanyum karbür ve titanyum karbür parçacıklar ilave edilerek hazırlanan çözeltilerde, plazma elektrolitik oksidasyon (PEO) yöntemiyle AA7075 alaşımı üzerine seramik kaplamalar geliştirilmiştir. Parçacıkların ilave edildiği ana çözeltinin kimyasal bileşimi, en düşük gözenekliliğe ve en yüksek sertliğe sahip kaplamayı elde etmek için yapılan optimizasyon çalışması sonucunda belirlenmiştir. Kaplamaların faz bileşimi x-ışını kırınımı (XRD) yöntemiyle incelenmiştir. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile kaplamaların yüzey morfolojisi ve kesitin mikroyapısı incelenmiştir. Enerji dağılımlı x-ışını spektrometresi (EDX) sayesinde kaplamaların kimyasal analizi yapılmıştır. Kaplamaların sertlik değerleri mikroVickers sertlik test cihazıyla ölçülmüştür. Kaplama yapılan altlık alaşımların sürtünme ve aşınma davranışını incelemek amacıyla 100Cr6 çelik ve alüminyum oksit bilyelere karşı kuru kaymalı aşınma testleri yapılmıştır. Aşınma testi sonrası yüzey profilometresiyle aşınma profili çıkarılarak aşınan malzeme hacmi hesaplanmıştır. Yapılan testler sonucunda AA7075 alaşımın yüzey sertliği ve aşınma dayanımının üretilen PEO kaplamalarla önemli ölçüde arttığı gözlenmiştir. Kaplamalar yoğun iç tabaka ve gözenekli üst tabakadan oluşmaktadır. Kaplama sertliğinin altlık/kaplama arayüzeyine yakın bölgede yüksek, yüzeye doğru ilerledikçe gözenekliliğin artışından dolayı düştüğü belirlenmiştir. Silisyum oksit parçacık içeren çözeltilerde üretilen kaplamaların diğer kaplamalara göre daha kalın ve pürüzlü olduğu tespit edilmiştir. En düşük aşınma kaybı titanyum karbür içeren çözeltilerde üretilen kaplamada elde edilmiştir. In this study, ceramic coatings were developed on AA7075 alloy by plasma electrolytic oxidation (PEO) method in different solutions prepared by adding aluminum oxide, silicon oxide, wolfram-titanium carbide and titanium carbide particles. The chemical composition of the base solution to which the particles were added was determined as a result of an optimization study to obtain the lowest porosity and the highest hardness in coating. The phase composition of the coatings was investigated by x-ray diffraction (XRD) method. The surface morphology of the coatings and the microstructure of the cross-section were investigated by scanning electron microscopy (SEM). Chemical analyzes of the coatings were made by means of energy distribution x-ray spectrometry (EDX). The hardness values of the coatings were measured by microVickers hardness tester. In order to examine the friction and wear behavior of the coated substrates, dry sliding wear tests were performed against 100Cr6 steel and alumina balls. After the wear test, the wear profile was obtained by the surface profilometer and the material volume loss was calculated. As a result of the tests, it has been observed that the surface hardness and wear resistance of the AA7075 alloy was significantly increased by the application of PEO coatings. The coatings consist of a dense inner layer and a porous outer layer. It has been determined that the coating hardness increased close to substrate/coating interface while decreasing towards the free surface due to the increased porosity. The coatings produced in silicon oxide particle-containing solutions were found to be thicker and rougher than the other coatings. The lowest wear loss was obtained in the coating produced in titanium-carbide-containing solutions. 78

Titanyum ve alaşımları, yüksek özgül mukavemet, yüksek korozyon direnci ve biyouyumluluk gibi üstün özelliklere sahip olduğu için havacılık, biyomedikal ve kimya sanayilerinde standart malzeme olarak kabul görmüştür. Ancak, titanyum ve alaşımlarının kullanımıyla ilgili önemli bir eksikliği zayıf aşınma direncine sahip olmasıdır. Titanyum kendisine karşı veya diğer metallere karşı sürtündüğünde, birbirine yapışmaya eğilimlidir ve adeziv aşınma hasarına sebep olur. Titanyum alaşımlarının yüksek sürtünme katsayısı, burç ve rulman gibi yüksek yük altında çalışan birçok tribolojik sistemin aşınarak işlevsiz hale gelmesiyle sonuçlanmaktadır. Bu çalışmada, ticari saflıkta titanyum ve Ti6Al4V alaşımlarının elektrokimyasal ve tribolojik özelliklerini iyileştirmek amacıyla plazma elektrolitik oksidasyon yöntemi kullanılarak oksit kaplamalar üretilmiştir. Düşük gözenekliliğe ve yüksek yük taşıma kapasitesine sahip sert kaplama geliştirmek amacıyla farklı elektrolit bileşimleri oluşturulmuştur. Kaplamaların mikroyapısı elektron mikroskobuyla incelenmiştir. Kaplamaların faz bileşimi X-ışını kırınımıyla tespit edilmiştir. Kaplamaların mikro-mekanik özelliklerini belirlemek için nanoiz testi yapılmıştır. Kaplamaların yapışma mukavemetini belirlemek için kazıma testi kullanılmıştır. Kaplamaların tribolojik davranışını incelemek için çelik ve alumina bilyalara karşı kuru kaymalı aşınma testleri yapılmıştır. Potansiyodinamik polarizasyon ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi teknikleri kullanılarak sodyum klorür çözeltisi içerisinde elektrokimyasal korozyon testleri yapılmıştır. Test sonuçları göstermektedir ki, titanyum alaşımların korozyon ve aşınma direnci gerek doğru bir elektrolit seçimi gerekse uygun bir son işlem uygulanarak önemli ölçüde arttırılabilir. Titanium and its alloys have been adopted as standard materials in aviation, biomedical and chemical industries owing to their outstanding properties involving high specific strength, high corrosion resistance and biocompatibility. But, an important shortcoming related to the application of titanium and its alloys is their poor wear resistance. When titanium slides against itself or other metals it tends to gall and cause adhesive wear damage. The high friction coefficient of titanium alloys may result in seizure of many tribological systems under high load such as bushings and bearings. In this study, oxide coatings on commercially pure titanium and Ti6Al4V alloys were produced using plasma electrolytic oxidation technique in order to enhance their electrochemical and tribological properties. Different electrolyte compositions were formulated to develop hard coating with less porosity and high load bearing capacity. Microstructure of coatings were investigated using scanning electron microscopy. Phase composition of coatings was identified by X-ray diffraction. Nano-indentation test was carried out to determine the micromechanical properties of the coatings. Scratch test was utilized to determine the adhesion strength of coatings. In order to investigate the tribological behavior of coatings, dry sliding wear tests were performed against steel and alumina balls. The electrochemical corrosion tests were conducted using potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy techniques in sodium chloride solution. Test results showed that the corrosion and wear resistance of titanium alloys can be increased considerably either by selecting a proper electrolyte composition or by application of a suitable post-treatment. 147

Bu çalışmada, Türkiye'nin üç farklı doğal kil minerali olan sepiyolit, haloysit ve montmorilonit termoplastik poliüretan matris içinde kullanılmış ve karakterize edilmiştir. Termoplastik poliüretan ve kil kompozitleri çift vidalı ekstrüder kullanılarak üretilmiştir. Killerin ve üretilen kompozitlerin Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopi analizi yapılmış, spektrumlarındaki farklılıklar gözlemlenmiştir. Çekme testi ile kompozitlerin kopma uzaması, akma ve çekme mukavemeti değerleri belirlenmiştir. Genel itibariyle kil katkılarının yüzde 3 ve üzeri konsantrasyonlarında hem kopma uzaması hem de çekme mukavemeti değerlerinde azalma meydana getirdiği saptanmıştır. Haloysit ve sepiyolit killerinin katkı oranlarına bağlı olarak kompozitlerin akma mukavemeti değerlerini çok fazla değiştirmediği, buna karşın montmorilonit kilinin akma mukavemetini arttırdığı gözlemlenmiştir. In this study, three different Turkish natural clays were namely sepiolite, halloysite and montmorillonite were characterized and utilized in thermoplastic polyurethane matrix. Thermoplastic polyurethane composites have been produced by using twin-screw extruder. Fourier Transform Infrared Spectroscopy analysis was performed, differences in the spectra were observed. Elongation at break, tensile and yield strength values of the composite were determined. Generally, 3 percent or higher concentration of clay additive makes reduction in both tensile strength and elongation values. Depending on the clay concentrations, sepiolite and halloysite does not change yield strength values of the composite too much, whereas it was observed that montmorillonite clay increases the yield strength of the composites prepared. 74

Bu çalışmada saf zirkonyumun (Zirkonyum702) plazma elektrolitik oksidasyon tekniği ile kaplanmasına sürenin etkisi araştırılmıştır. Yapılan optimizasyon çalışmaları sonucunda sodyum silikat, borik asit ve potasyum hidroksitten oluşan bir elektrolitte karar kılınmıştır. Yapılan deney çalışmalarında 3,5 dakika, 60 dakika ve 90 dakika seçilmiştir. Saf zirkonyum üzerinde oluşturulan ince ve kalın kaplamaların faz kompozisyonu, yüzey morfolojisi XRD, SEM ve EDS ile karakterize edildi, sertlik ölçümü, yüzey pürüzlülüğü ölçümü ve elektrokimyasal davranışını incelemek için DC korozyon testleri yapılmıştır. Elde edilen kaplamalarda 3,5 dakika için yaklaşık 4 mikron kalınlık elde edilirken, 60 dakikada 120 mikron, 90 dakika için yaklaşık 190 mikron kalınlık elde edilmiştir. Kaplamaların sertlik değerleri ise 266HV ile 414HV arası değişim göstermektedir. Yüzey pürüzlülük değerleri ise süre ile beraber artış eğilimindedir. Elektrokimyasal davranışı incelemek için ise yüzde 3,5'lik sodyum klorür çözeltisinde en kalın ve en ince kaplama için 25, 40 ve 80 santigrad derecede korozyon testleri yapılmıştır. Korozyon test sonuçlarına bakıldığında sıcaklık arttıkça çekilen akımın arttığı, korozyon hızının arttığı, kırılma potansiyellerinin düştüğü görülmektedir. Sonuç olarak kaplamalı ve kaplamasız numunelerin sonuçları karşılaştırıldığında korozyon hızının 50 ile 200 kat arasında azalma olduğu görülmekte ve korozyona karşı direnç kazandığı saptanılmıştır In this study, the effect of time on coating pure zirconium (zirconium 702) with plasma electrolitic oxidation technique has been investigated. Tests were performed in an electrolyte containing sodium silicate, boric acid and potassium hydroxide. Coating procedure were conducted in three different coating time as 3.5, 60 and 90 minutes. Phase composition, surface morphology were characterized by XRD and SEM coupled with EDS. Electrochemical behavior DC corrosion tests were performed. While nearly 4 microns thickness has been obtained in 3.5 minutes. Thickness is 120 microns for 60 minutes and about 190 microns thickness for 90 minutes. The hardness of coatings changes between 266HV and 414HV. Surface roughness values have a tendency of rising on time. To observe electrochemical activities, corrosion tests have been applied on 25, 40, and 80 centigrade degree for the thinnest and the thickest coatings in percentage 3.5 sodium chloride solution. According to the results, current and corrosion speed increase as long as the temperature increases. And breakdown potentials decrease. In conclusion, when the results of coated and uncoated materials were compared, corrosion speed decreases between 50 and 200 times and it has been verified that the corrosion resistance was improved. 91

Alüminyum hafif metal oluşu ile tanınmaktadır. Bu özelliği sayesinde alüminyum; uzay, havacılık, otomotiv, gemicilik, hidrolik ve pnömatik sistemlerdeki devre elemanları ve hatta ev gereçleri gibi çok geniş bir uygulama yelpazesinde bulunmaktadır. Son yıllarda sürekli gelişim gösteren yüzey teknolojileri alanında önemli bir yere sahip olan Mikro Ark Oksidasyon (MAO) yöntemi ile her türlü alüminyum alaşımı kolayca kaplanabilmektedir. Bu işlemler ile mekanik, yüzey ve tribolojik özellikleri geliştirilebilmektedir.Bu tez çalışmasında MAO kaplanmış ve kaplanmamış AA6082 test numunelerinin tribolojik özelliklerinin belirlenebilmesi için üç farklı deney düzeneklerinde belirlenen çalışma şartlarında testler uygulanmıştır. Pim-Disk Aşınma Deney Düzeneğinde ve Gidip-Gelme Aşınma Deney Düzeneğinde numunelere 0,146 m/s, 0,292 m/s, 0,438 m/s kayma hızlarında ve 50 N, 100 N, 150 N yüklerde, 5000 m (5km) kat etme mesafesinde farklı yağlama koşullarında testler yapılmıştır. Ayrıca MAO kaplanmış ve kaplanmamış radyal kaymalı yatak numunelerin tribolojik özelliklerinin belirlenebilmesi için ise Sabit Yüklü Radyal Kaymalı Yatak Deney düzeneğinde 5 d/d, 10 d/d, 50 d/d, 100 d/d, 250 d/d, 500 d/d, 750 d/d ve 1000 d/d mil hızlarında ve 150 N, 250 N ve 500 N sabit yatak yüklerinde 40 °C sıcaklıktaki yağla besleyerek testler uygulanmıştır. Çalışma kapsamında; sürtünme kuvveti, sürtünme katsayısı, aşınma oranı ile aşınma miktarı, pim test numunelerinin yüzey pürüzlülük ölçümleri, kaplama kalınlık ölçümleri, numunelerin makro görüntü incelemeleri, kaplamaların Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Enerji dağılımlı X ışını spektrometresi (EDX), X-Işını Difraksiyon (XRD) ve Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) incelemeleri yapılmıştır.Pim-Disk ve Gidip-Gelme deney düzeneklerinde hem yağ beslemeli hem de sınır yağlama şartlarındaki testlerde MAO kaplanmış numunelerden elde edilen sürtünme katsayıları, kaplanmamış numunelerden genellikle daha yüksek çıkarken, aşınma oranları ise daha düşük çıkmıştır. Sabit Yüklü Radyal Kaymalı Yatak Deney düzeneğinde ise; özellikle orta ve yüksek hızlarda MAO kaplanmış numunelerde daha düşük sürtünme katsayıları elde edilmiştir. Aluminum is best known for its light weight characteristics. Aluminum with this feature has a very wide variety of applications from aircraft, aerospace, automotive, shipbuilding ,hydraulics and elements of pneumatic systems to household products. Whole aluminum alloys can be coated easily by micro arc oxidation has an important place in surface process area showing continuous improvement in recent years. With these transactions, properties of mechanical, surface and tribological can be improved.In this study, the tests were applied to determine the tribological proporties of MAO coated and uncoated AA6082 test samples on three different test platforms with determined working conditions. Some tests were realized on different lubrication conditions at room temperature with the velocity of 0,146 m/s, 0,292 m/s, 0,438 m/s at the load magnitude of 50 N, 100 N, 150 N, and with the distance of 5000m by using a pin on disk abrassive test apparatus and reciprocating abrassive test apparatus. Other tests were realized with the rotational velocity of 5, 10, 50, 100, 250, 500, 750, and 1000 rev/min, with the constant radial load of 150 N, 250 N 500 N and feeding a oil with 40 °C in order to realize the tribological properties of journal bearing of the MAO coated and uncoated samples. In the aim of this thesis study, friction force, coefficient of the friction, wear ratio, wear quantities, surface roughness of the pin test samples, coating with measurements, macro view analsys, SEM, energy distributed X ray spectrometer, X-ray difraction and atomic force microscope were all investigated.The wear ratio of MAO coated samples is found lower than the uncoated samples while the friction coefficients of MAO coated samples are generally higher than that of the uncoated ones in the tests of the MAO coated and uncoated samples under boundary friction and lubricating conditions with lubricant feeding in Pin-on-Disc and Reciprocating tester. The MAO coated journal bearings had low friction performance at the medium and high velocities of the shaft on the constant loaded journal bearing in the experimental setup. 232

Bu çalışmanın amacı, magnezyum alaşımları üzerinde mikro-ark oksit kaplamalar üretmek ve kaplamaların yapısal, mekaniksel ve tribolojik özelliklerini incelemektir. Mikro-Ark Oksitleme (MAO), magnezyum, aluminyum ve titanyum vb. hafif metallerin üzerinde koruyucu ve yüzeye iyi tutunan seramik kaplama oluşturan, çevreye karşı duyarlı ve yeni bir yüzey teknolojisidir. Bu çalışmada, otomotiv ve havacılık sanayinde çoğunlukla kullanılan AZ91D ve AM60B magnezyum alaşımları, Keronite MAO donanımı kullanılarak düşük konsantrasyonlarda potasyum hidroksit, potasyum fosfat tribazik ve sodyum aluminat ihtiva eden alkali elektrolit içerisinde yüzey işlemine tabi tutulmuştur. 10 mikron ve 25 mikron kalınlığında iki ayrı kaplama elde edilmiştir. Kaplamaların mikroyapısı ve faz bileşenleri sırasıyla taramalı elektron mikroskopisi (SEM) ve X-ışını difraksiyonu (XRD) kullanılarak analiz edilmiştir. Kaplamaların yapışma mukavemetinin belirlenmesi amacıyla kazıma testleri yapılmıştır. MAO kaplamaların kuru ortamdaki tribolojik davranışı, 100Cr6 çelik bilya karşı elemanı kullanılarak bilya-levha aşınma çifti test modunda incelenmiştir. Test sonuçlarında, MAO kaplamaların yapışma mukavemetinin artan kaplama kalınlığı ile arttığı gözlenmiştir. MAO kaplamalar artan kaplama kalınlığıyla birlikte magnezyum alaşımlarının aşınma direncini önemli derecede arttırmıştır. Aşınma deneyleri esnasında magnezyum alaşımları için abraziv ve adheziv aşınma mekanizmaları birlikte rol alırken, MAO kaplamalar için abraziv aşınma mekanizması daha etkin olmuştur. The objective of this study is to produce micro-arc oxide coatings on magnesium alloys and to investigate their structural, mechanical and tribological properties. Micro-Arc Oxidation (MAO) is an environmentally friendly and novel surface technology that forms a protective and well adhered ceramic coating on light metals such as magnesium, aluminium and titanium. In this study, AZ91D and AM60B magnesium alloys commonly used in automotive and aerospace industries were surface-treated using Keronite MAO equipment in an alkaline electrolyte with low concentrations of potassium hydroxide, potassium phosphate tribasic and sodium aluminate. Two different MAO coatings of 10 microns and 25 microns thickness were obtained. The microstructure and phase composition of MAO coatings were analysed using scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) respectively. The scratch tests were carried out to determine the adhesion strength of the MAO coatings. The tribological behaviour of MAO coatings under dry sliding conditions against 100Cr6 steel ball was investigated using ball-on-plate test configuration. The results indicated that the adhesion strength of MAO coatings was improved with increasing coating thickness. The MAO coatings significantly enhanced the wear resistance of magnesium alloys with increasing coating thickness. For uncoated magnesium alloys, abrasive and adhesive wear mechanisms acted together during sliding motion while abrasive wear mechanism was predominant for MAO coatings. 80

Bu çalısma iki asamadan olusmaktadır. ?lk asamada alasım elementi ve islem süresininincelenmesi amacıyla fosfat esaslı bazik bir elektrolit banyosu içerisindeki farklı kimyasalkompozisyonlara sahip AZ91D, AZ31B, AM60B ve AM50B magnezyum alasımlarıyüzeylerinde darbeli iki kutuplu doğru akım güç kaynağı kullanarak mikro-ark oksitlememetodu (MAO) ile 10 mikrometre (K10) ve 25 mikrometre (K25) kalınlığında seramikkaplamalar üretilmistir. ?kinci asamada MAO yöntemiyle kaplanmıs magnezyumalasımlarının korozyon direnci üzerine son islemin etkisi incelenmistir.Üretilen MAO kaplamaların yüzey morfolojisi ve elementel kompozisyonu EnerjiDağılımı X-ısını Spektroskopisi (EDS) bağlantılı Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ilebelirlenmistir. MAO kaplamaların kristalografik faz analizleri ve tanımlamaları X-IsınıDifraksiyonu(XRD) ile gerçeklestirilmistir. Yüzey pürüzlülüğü ve üç boyutlu yüzeyharitası ve için yüksek çözünürlüklü yüzey profilometresi kullanılmıstır. MAOkaplamaların magnezyum alasımlarının korozyon direnci üzerine olan etkinliklerininbelirlenebilmesi için yapılan elektrokimyasal testler, yüzde 3,5 NaCl çözeltisi içinde odasıcaklığında potansiyodinamik polariazyon tekniği uygulanarak gerçeklestirilmistir.Sonuçlar farklı magnezyum alasımları üzerine kaplanan MAO kaplamaların gelismiskorozyon koruyuculuğu sağladığını göstermektedir. Magnezyum alasımlarınınmikroyapıları ve kimyasal kompozisyonları MAO kaplamaların olusumu, yapıları vekorozyon özellikleri üzerine önemli etkide bulunduğu gözlemlenmistir. Alkali son islemproseslerinin uygulanmasıyla daha da ileri korozyon koruması basarılmıstır. The current study is composed of two stages. In the first stage, in order to investigate theeffect of alloying elements and treatment time, the thickness of 10 micrometer (K10) and25 micrometer (K25) ceramic coatings were fabricated on different chemical compositionhaving AZ91D, AZ31B, AM60B and AM50B magnesium alloys in alkaline phosphatebased electrolyte by micro-arc oxidation method using with a pulsed bipolar direct current(DC) power supply. In the second stage, the effect of different sealant post-treatments oncorrosion resistance of micro-arc oxidation (MAO) coated AM60B and AM50Bmagnesium alloys were investigated.The surface morphology and elemental composition of produced MAO coatings wasdetermined using Scanning Electron Microscope (SEM) equipped with Energy DispersiveX-ray Spectrometer (EDS). The crystallographic phase analysis and identification of MAOcoatings was carried out by X-ray diffraction (XRD). High resolution surface profilometerwas used for mapping of the 3-Dimensional surface features and roughness.Electrochemical tests conducted using potentiodynamic polarization technique in 3.5percent NaCl solution at room temperature in order to evaluate the efficiency of sealed andunsealed MAO coatings on the corrosion resistance of magnesium alloys.The results displayed that enhanced corrosion protectiveness was provided by MAOcoatings formed on different magnesium alloys. It is observed that the microstructure andchemical composition of magnesium alloys is crucially effective on the formation,structural and corrosion properties of MAO coatings. Further corrosion protection isachieved by applying alkaline post treatment processes. 196

Hidroksiapatit (HA) kaplamalar uzun bir süredir implant malzemeler üzerinde ince film olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. 316L paslanmaz çeliği (PÇ) üstün mukavemeti, biyouyumluluğu, dayanıklılığı ve fiziksel ortamlardaki korozyona karşı olan direnci nedeniyle metalik biyomalzeme olarak kullanılmaktadır. Bu tezin temel amacı galvanostatik elektrokimyasal çöktürme tekniği kullanılarak Ca2+ ve H2PO4- içeren elektrolitlerden HA kaplamaların üretimi ve kaplamaların kimyasal kompozisyon ve morfolojik yapılarının incelenmesidir. Kaplamaların faz analizi X-ışınları difraktometrisi (XRD) ve FTIR ile karakterize edilmiştir. Kaplamaların morfolojileri taramalı elektron mikroskopu ile incelenmiştir. Ca/P atomic ve ağırlıkça oranları enerji dağılım spektrometresi (EDS) ile hesaplanmıştır ve sonuçlar XRD paternlerindeki kristalik bileşenlerin kantitatif analizi ile karşılaştırılmıştır. HA kaplamaların ortalama Kristal boyutu Scherrer eşitliğine göre hesaplanmıştır. Galvanostatik elektrokimyasal çöktürme tekniğinin 316L PÇ üzerinde HA kaplamaların çöktürülebilmesi için uygun bir yöntem olduğu sonucuna varılmıştır. Akım yoğunluğu, toplam yük miktarı, elektrolit konsantrasyonu ve işlem sıcaklığı gibi çöktürme parametrelerinin hangi kalsiyum fosfat fazının oluşacağında belirleyici olduğu ve bu parametrelerin kapmaların morfolojik yapısını temel olarak etkiledikleri bulunmuştur. The hydroxyapatite (HA) coatings have long been widely used on implant materials as thin films. 316L stainless steel (SS) was used as metallic biomaterial because of their superior strength, biocompatibility, durability and resistance to corrosion in physiological environment. The main objective of this thesis was to form HA coatings on medical grade 316L SS in an electrolyte containing Ca2+ and H2PO4- ions by using an galvanostatic electrochemical deposition technique and investigate the chemical composition and morphology of these coatings. The phases of depositions were characterized by X-Ray diffraction (XRD) and Fourier transform infra-red spectroscopy (FTIR). Morphology of the coatings was investigated by scanning electron microscope (SEM). Ca/P atomic and weight and ratios calculated by energy dispersion spectroscopy (EDS) analysis and results compared with the quantitative analysis of crystalline components in the XRD patterns. The average crystal size of HA coatings was calculated by the Scherrer?s equation. It?s concluded that galvanostatic electrochemical deposition is a useful technique to deposit HA coatings on 316L SS. The results showed that deposition parameters like current density, total amount of charge, electrolyte concentration and process temperature were determiner for which calcium phosphate phase will be deposited and they mainly affect the morphological structure of the coatings. 102