AġINDIRICI PARTĠKÜL ÖZELLĠKLERĠNĠN Ti6Al4V ALAġIMININ EROZĠF AġINMA DAVRANIġINA ETKĠLERĠ

AġINDIRICI PARTĠKÜL ÖZELLĠKLERĠNĠN Ti6Al4V ALAġIMININ EROZĠF AġINMA DAVRANIġINA ETKĠLERĠ Harun Arda BALYALI 1, Hürol KOÇOĞLU 2, Eser HARBELĠOĞLU 3, Yasemin YILDIRAN 4, Egemen AVCU 5, Tamer SINMAZÇELĠK 6 1 Ġstanbul Teknik Üniversitesi, Makine Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Ġstanbul, TÜRKĠYE, harunardabalyali@gmail.com 2 Kocaeli Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Kocaeli, TÜRKĠYE, kocogluhurol@gmail.com 3 Kocaeli Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Kocaeli, TÜRKĠYE, eser_harbelioglu@hotmail.com 4 Kocaeli Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Kocaeli, TÜRKĠYE, yaseminyildiran89@gmail.com 5 Kocaeli Üniversitesi, Ford Otosan Ġhsaniye Otomotiv Meslek Yüksekokulu, Kocaeli, TÜRKĠYE, avcuegemen@gmail.com 6 Kocaeli Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Kocaeli, TÜRKĠYE, tamersc@yahoo.com ABSTRACT / ÖZET AĢındırıcı partiküllerin özellikleri malzemelerin erozif aģınma davranıģları üzerinde önemli bir rol oynamaktadır. AĢındırıcı partiküllerin sertliği, boyutu, Ģekil faktörü, dairesellik ve yuvarlaklık faktörü gibi özellikleri malzemelerin erozif aģınma davranıģlarını etkileyen önemli partikül özellikleridir. Bu çalıģmada Ti6Al4V alaģımının erozif aģınma davranıģına aģındırıcı partikül özelliklerinin etkilerinin incelenmesi amaçlanmıģtır. Ti6Al4V alaģımı garnet ve alumina aģındırıcı partikülleri kullanılarak erozif aģınma test düzeneğinde aģındırılmıģtır. AĢınan numunelerin erozyon oranları hesaplanmıģ ve yüzey morfolojileri taramalı elektron mikroskobu ile incelenmiģtir. Deneysel çalıģmalarla Ģekil parametreleri gibi partikül özelliklerinin erozyon oranının değiģimine etkisi irdelenmiģtir. Diğer yandan aģındırılan yüzeylerin SEM analizleri ile aģındırıcı partikül morfolojisinin etkisi incelenmiģtir. ÇalıĢmalar sonucunda aģındırıcı partikül özelliklerinin Ti6Al4V alaģımının erozyon oranı üzerinde etkin olduğu belirlenmiģtir. SEM çalıģmaları ile erozyon oranı değiģimine partikül özelliklerinin etkili olduğu sonucuna varılmıģtır. Key Words: Katı Partikül Erozyonu, Ti6Al4V AlaĢımı, AĢındırıcı Partikül Özellikleri, Garnet, Alumina 1. INTRODUCTION / GĠRĠġ Katı partikül erozyonu, bir gaz ya da sıvı akımı içerisinde dağılmıģ parçacıkların malzeme yüzeyine yüksek hızlarda ve tekrarlı bir Ģekilde çarpması ile oluģan, malzeme yüzeyindeki mekanik bozulma olarak tanımlanır. Kumlama ve yüksek hızlı aģındırıcı su jeti kesiminde olduğu gibi, bazı durumlarda katı partikül erozyonu yararlı bir prosestir. Fakat, bu süreç birçok mühendislik sisteminde ciddi bir problemdir. Katı partikül erozyonu endüstriyel uygulamalarda kullanılan bileģenlerin ömrünü azaltmaktadır (Wahl, 1946. Mishra, 2009. Acharya, 2008). Katı partikül erozyonu mekanik ve metalurjik faktörlerden etkilenen karmaģık bir aģınma sürecidir (Chen, 2003). Malzemelerin erozif aģınma davranıģları aģındırıcı partikül özellikleri (partikül sertliği, boyutu, tokluğu vb.), hedef malzeme özellikleri (sertlik, mikroyapı, kırılma davranıģı vb.), operasyon parametreleri (partikül çarpma açısı, püskürtme basıncı, nozul-numune arası mesafe vb) ve ortam Ģartları (sıcaklık, nem vb.) gibi birçok farklı

parametreye bağlı olarak değiģim göstermektedir (Drensky, 2011). Operasyon parametrelerinin katı partikül erozyonuna etkileri pek çok araģtırmacı tarafından incelenmiģtir. Özellikle partikül çarpma açısının etkisi oldukça önemli olduğu ve malzemelerin aģınma davranıģı hakkında bilgi verdiği tespit edilmiģtir. Püskürtme basıncının artıģı ile aģınma oranının arttığı ve nozul-numune arası mesafenin aģınma oranı ile ters orantılı olduğu gözlemlenmiģtir (Balyalı, 2013. Sınmazcelik, 2007. Tilly, 1978. Patnaik, 2008. Patnaik, 2009). Hedef malzeme özellikleri ve operasyon parametreleri üzerine yapılmıģ bir çok çalıģmanın yanında literatürde aģındırıcı partikül özelliklerinin incelenmiģ olduğu çalıģmalar bulunmaktadır. Partiküllerin Ģekilsel yapılarının aģınma mekanizmasında önemli rol oynadığı, partikül çapı ve boyutlarının dağılımı erozyon oranını etkilediği, partikül cinsi ve sertliğinin etkileri araģtırmalar sonucunda elde edilmiģtir. Malzeme yüzeyine çarpan partiküllerin boyutları katı partikül erozyonunda önemli bir rol oynamaktadır (Sundararajan, 1997. Heuer, 1999. Mondal, 1998. Mondal, 2006). Son yıllarda aģındırıcı partikül boyutunun erozyon oranına etkilerinin anlaģılabilmesi amacıyla çok sayıda çalıģma yapılmıģtır. Yapılan bu çalıģmalar sonucunda iki farklı görüģ ileri sürülmüģtür. G. Sundararajan, D.P. Mondal, M. Dündar ve diğerleri aģındırıcı partikül boyutunun erozyon miktarı üzerinde güçlü bir etkisi olduğunu, ancak erozyon miktarının kritik bir değer üzerinde partikül büyüklüğünden bağımsız olduğunu ifade etmiģlerdir. Deneyler sonucunda, bu kritik değere kadar partikül boyutunun arttırılması ile erozyon miktarının arttığını raporlamıģlardır (Sundararajan, 1997. Mondal, 1998. Dundar, 1999. Amirthan, 2010). Q. Chen ve D.Y. Li katı partikül erozyonunda aģındırıcı partikül boyutunun etkisini Newton un hareket kanunlarına dayandırılmıģ dinamik bilgisayar modellemesi ile incelemiģlerdir. ÇalıĢmalar sırasında üç farklı aģındırıcı partikül boyutunun etkisi aģındırıcı partikül debisi eģit tutularak incelenmiģtir. Böylece aģınan malzeme yüzeyine gönderilen toplam aģındırıcı partikül miktarı eģit tutularak, sadece partikül boyutları değiģtirilmiģtir. Deneyler sonucunda partikül boyutunun artıģı ile aģınma oranının artıģ gösterdiği tespit edilmiģtir. Bu artıģın partikül boyutunun ve partiküllerin taģıdığı kinetik enerjinin artıģ göstermesi nedeniyle gerçekleģtiği anlatılmıģtır (Chen, 2003).Tabakoff, Vittal, Heuer ve diğerleri ise aģındırıcı partikül boyutunun erozyon miktarını çok düģük oranda etkilediğini ifade etmiģlerdir. Ancak yapılan deneysel çalıģmalar sonucunda partikül boyutunun arttırılması ile belirli bir partikül boyut aralığında aģınma mekanizmasının değiģim gösterdiği ve bu aralıkta aģınma miktarının önemli ölçüde artıģ gösterdiğini tespit etmiģlerdir. AĢınma mekanizmasının değiģim gösterdiği partikül boyut aralığının altında ve üstünde ise partikül boyutunun arttırılmasının erozyon miktarını çok az miktarda arttırdığını belirlemiģlerdir (Heuer, 1999. Mondal, 2006. Tabakoff 1983). AĢınma mekanizmasının aģındırıcı partikül boyutlarına bağlı olarak gösterdiği değiģim incelendiğinde; küçük partikül boyutlarında malzemede hasarın mikro kesme mekanizması ile gerçekleģtiği, büyük partikül boyutlarında ise hasarın mikro çatlama ve mikro kırılma mekanizmaları ile gerçekleģtiği belirlenmiģtir. Küçük boyutlu partiküllerin kinetik enerjilerinin düģük olması sebebiyle aģınma oranının düģük olduğu görülmüģtür. Büyük boyutlu partiküllerin yüksek kinetik ve darbe enerjileri ile malzemede çatlak oluģumuna yol açarak malzeme yüzeyinden büyük parçalar kopardığı ve yüksek aģınma oranlarına neden olduğu tespit edilmiģtir (Mondal, 2006. Sinmazcelik, 2010). AĢındırıcı partikül boyutlarının arttırılması ile malzemede daha derin radyal çatlakların oluģtuğu ve aģınma oranının arttığı gözlemlenmiģtir (Amirthan, 2010). Partikül özellikleri malzemenin aģınma davranıģını etkilediği bilinmekle beraber, partikül özelliklerinin belirlenmesinde bir çok ölçüm yöntemi kullanılmaktadır. Bunlardan en yaygın olarak kullanılan yöntem Ģekil faktörüdür. Partikül Ģekillerinin köģeli ve küresel yapılı olması erozyon miktarını değiģtirecektir. ġekilsel özelliklerinden dolayı küresel partiküller köģeli partiküllere nazaran en az aģındırma özelliğine sahip olması beklenir. G. Fowler, I.R. Pashby ve P.H. Shipway yüzey karakteristiklerine aģındırıcı parametrelerinin (abrasif partiküllerin dönüģ hızı, Ģekli, sertlik) etkisini Ti6Al4V alaģımının farklı aģındırıcılarla aģındırılması ile incelemiģlerdir. Deneylerinde farklı türde abrasif partiküller (cam boncuklar, garnet, beyaz alüminyum oksit, kahverengi alüminyum oksit, çelik bilya) için dönüģ hızının malzeme kaldırma oranına, yüzey pürüzlülüğüne ve yüzey dalgalanmasına etkilerini incelemiģlerdir. G. Fowler ve arkadaģları partikül sertliğinin artması ile malzeme kaldırma oranının ve yüzey pürüzlülüğünün arttığını belirtmiģlerdir. Sert partiküller yumuģak partiküller ile karģılaģtırıldığında, iģ parçası ile abrazif parçacık arasındaki sertlik oranının önemli olduğu sonucuna varmıģlardır. Fakat Ģekil faktörünün ve partikül sertliğinin yüzey dalgalanması üzerine önemli etkisinin bulunmadığını saptamıģlardır. Ayrıca kaldırılan malzemenin artan Ģekil faktörü ile azaldığını vurgulamıģlardır. Aynı çalıģmada Fowler ve ekibi, Ģekil faktörünün ve partikül sertliğinin yüzey pürüzlülüğüne etkilerini incelemiģ, Ģekil faktörünün artması ile yüzey pürüzlülüğünün azaldığını belirtmiģlerdir (Fowler, 2008).

Tablo 1 de literatürde aģındırıcı partikül özelliklerinin etkileri ile ilgili gerçekleģtirilen çalıģmaların sonuçları sunulmuģtur. Tablo 1. Literatürde katı partikül erozyonu konusunda partikül özelliklerinin etkisi ile ilgili yapılan çalıģmalar Referans Ġncelenen Malzeme Bulgular-Sonuçlar Shipway, 2007 Alan, 1983 Brown, 1991 Liebhard, 1991 Bahadur, 1990 Cam, Alumina, Zirkonyum, Silisyum Karbür, Boron Karbür AISI 1020 Karbon Çeliği Aluminyum AlaĢımı 1100 Alumina, SiC ve Elmas aģındırıcılar kullanılan çalıģmada, maksimum aģınmanın SiC ile elde edildiğini bulmakla birlikte aģındırıcı özellikleri, aģınma oranına önemli etki yapmıģtır. Ayrıca farklı hedef malzemeler ve aģındırıcılar, farklı erozyon oranı sergilemiģtir. KöĢeli partiküllerin, yuvarlak ve küresel Ģekilli aģındırıcılara nazaran daha fazla erozif etki göstermiģtir. Diğer yandan partikül sertliği ile erozyon oranının arttığını görülmüģtür. Küresel aģındırıcılar ile yapmıģ olduğu çalıģmalarında aģınma sonucunda ağırlık kaybı gerçekleģirken, köģeli partiküllerin kullanıldığı deneysel çalıģmalarında ağırlık artıģı görüdüğünü ifade etmiģtir. Keskin kenarlara sahip köģeli partiküller küresel partiküllere nazaran kesme eylemi ile pürüzlülük tepelerini daha hızlı kaldırdığı gözlemlenmiģtir. 1018 Çeliği Küresel partiküllerin erozyonu partikül boyutu ile arttığı, yüksek hızlarda köģeli partiküller de aynı sonucu göstermiģtir. KöĢeli partiküller daha fazla erozif davranıģ sergilemiģtir. 18Ni(250) maraging Çeliği AĢınma oranı SiC ve Al 2 O 3 partiküllerin boyutları ile doğru orantılı iken SiO 2 partiküllerinin boyutları ile ters orantılıdır. Erozyon oranı partikül Ģekli ile yakından iliģkili olduğu, geniģlik-uzunluk oranın azalması ve çevre uzunluğunun karesi-alanı oranının artmasıyla artmıģtır. Bu çalıģmada, Ti6Al4V titanyum alaģımının erozif aģınma davranıģı farklı partikül özellikleri göz önüne alınarak incelenmiģtir. Literatür araģtıması ile partikül Ģekil etkisi önemi anlaģılmıģ, daha fazla Ģekil özellikleri incelemesi gerektiği düģünülerek, iki farklı morfolojik özellikli alumina ve garnet aģındırıcıların, farklı çarpma açılarında ve püskürtme basınçlarında erozif aģınma davranıģı incelenmiģtir. 2. MATERIAL AND METHOD / MALZEME VE METOT 2.1. Malzeme 2.1.1. Hedef Malzeme Deneysel çalıģmalarda kullanılan hedef malzeme Ti6Al4V olup, Tablo 2 de malzemenin X-IĢını Floresan Spektrometresi ile alınan elementsel analizi verilmiģtir. Tablo 2. ÇalıĢmalarda kullanılan titanyum alaģımının (Ti6Al4V) elementsel analizi Element Al Fe S Si Ti V % Ağırlık Oranı 5,629 0,089 0,006 0,052 91,455 2,769 Giyotin makas ile 40x40x3 mm boyutlarında kesilen levha Ti6Al4V hedef malzemeden kare plakalar halinde numunele elde edilmiģtir. 2.1.2. AĢındırıcı Malzemeler Deneysel çalıģmalarda aģındırıcı partikül olarak 120 mesh boyutlarında alumina (Al 2 O 3 ) ve garnet kullanılmıģtır. AĢındırıcıların boyutları Tablo 3 te, taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntüleri ise ġekil 1 de verilmiģtir. Garnet ve alumina aģındırıcıları Saykar Metalurji ve Yüzey ĠĢlem Ürünleri San. Tic. Ltd. ġti nden temin edilmiģtir.

2.2. Metot ġekil 1. AĢındırıcı partiküllerin SEM fotoğrafları (a) Alumina 120 mesh, (b) Garnet 120 mesh, Tablo 3. Deneysel çalıģmalarda kullanılan alumina aģındırıcı partiküllerin kodları ve boyutları AĢındırıcı Partikül Adı Beyaz Aluminyum Oksit F 120 Garnet 120 Mesh 2.2.1. Erozif AĢınma Test Düzeneği AĢındırıcı Tane Büyüklüğü 90-125 μm 90-125 μm Numuneler özel olarak tasarlanmıģ kumlama düzeneğinde 1.5, 3 ve 4 bar püskürtme basınçlarında, 30 o ve 90 o çarpma açısı altında aģındırılmıģtır. Nozul-numune arası mesafe 20 mm dir. 5 mm çapında, 50 mm uzunluğunda nozul kullanıģmıģtır. ġekil 2 de özel olarak tasarlanmıģ düzenek Ģematik olarak verilmiģtir. 2.2.2. Partikül ġekil Parametrelerinin Hesabı ġekil 2. Katı partikül aģınması deneyinin test düzeneği AĢındırıcı partiküllerin geometrik boyut faktörlerinin hesabı Tablo 4 teki matemetiksel denklemler ile yapılmıģtır. Partiküllerin ortalama Ģekil faktörleri (shape factor), dairesellik faktörleri (circularity factor) ve yuvarlaklıkları (roundness) bulunmuģtur (Momber, 2008) Tablo 4. Partikül geometrik boyut faktörlerinin hesabı için kullanılan matemetiksel ifadeler ġekil Faktörü Dairesellik Faktörü Yuvarlaklık Faktörü ( ) SEM görüntüleri Solidworks programına aktarılıp, Ģekil, dairesellik ve yuvarlaklık faktörleri için gerekli boyutlar elde edilmiģtir. AxioVision LE programına aktarılan SEM görüntüleri ile partikül (A p ) taralı alanı hesaplanmıģtır. Çevre tanımı ise Ģekil faktörü hesabında çizilen iki dairenin ortalama çevre uzunluğudur.

3. RESULTS AND DISCUSSION / SONUÇLAR VE TARTIġMA Bu bölümde Ti6Al4V alaģımının erozif aģınma davranıģının partikül Ģekil parametrelerine göre değiģimleri ayrı bölümler içerisinde irdelenmiģtir. 3.1. AĢındırıcı Partiküllerin Geometrik Boyutlarının Analizi AĢındırıcı paritküllerin geometrik boyutlarının değerleri 0.0-1.0 arasında değiģmektedir. Geometrik boyutu 1 olan bir partikül ideal bir küre olarak tanımlanırken, 0 değerine yaklaģan geometrik boyutlar ise partikülün köģeli bir geometriye sahip olduğunu ifade eder. Bu bölümde garnet ve alumina aģındırıcıların SEM fotoğrafları kullanılarak geometrik boyut değerleri hesaplanmıģtır. ġekil 3 te garnet ve alumina aģındırıcılarının Ģekil, dairesellik, ve yuvarlaklık faktörleri verilmiģtir. Aluminanın Ģekil faktörünün garnetten daha düģük bir değerdedir. Diğer yandan aluminanın dairesellik ve yuvarlaklık faktörü değerlerinin de garnetten daha düģük olduğu ġekil 3 te net bir Ģekilde görülmektedir. Bu sonuçlar alumina partiküllerinin garnet partiküllerine göre daha fazla köģeye sahip olduğunu ve daha az yuvarlak bir geometride olduğunu ifade etmektedir. ġekil 3. Deneysel çalıģmalarda kullanılan aģındırıcı partiküllerin Ģekil parametrelerinin hesaplanan değerleri 3.2. AĢındırıcı Partikül ġekil Özelliklerinin Erozyon Oranına Etkileri ġekil 4 te deneysel çalıģmalar sonucu elde edilen katı partikül erozyonu sonuçları grafiksel olarak verilmiģtir. Alumina ile aģındırılan hedef malzemede erozyon oranının, 30 o ve 90 o çarpma açısında garnet ile yapılan deneylere göre daha fazla olduğunu gözlemlenmiģtir.. (a) (b) ġekil 4. Katı partikül erozyonu deneysel sonuçları ; (a) 30 o çarpma açılı, (b) 90 o çarpma açılı AĢındırıcı partikül özelliklerinin değiģimi sonucu oluģan erozyon oranı farkı ġekil 4-a da daha fazladır. Titanyum malzemenin, 30 o çarpma açısında aģınma oranının fazla olduğu literatürde bilinmektedir ve bu oran aģındırıcı özelliği yüksek olan aģındırıcı partikül ile daha fazla artmıģtır. ġekil 4-b de titanyum alaģımının 90 o çarpma açısında erozyon direncinin daha yüksek olması sonucunda, partikül özelliklerinin değiģimi ile değiģen

erozyon oranı farkı ġekil 4-a ya göre daha azdır. Aluminanın çok daha fazla, keskin kenar ve ince köģelere sahip oluģunun, malzemenin yüzeyindeki pürüz ve tepeleri daha kolay aģındırdığı belirlenmiģtir. Alumina partiküllerin keskin köģelerinin 30 o çarpma açısında daha fazla etki gösterdiği, partikül özelliklerine göre erozyon oranın değiģtiği tespit edilmiģtir. Literatürdeki çalıģmalarda da erozyon oranının köģeli partiküllerin kesme etkisi ile arttığı bunun yanında köģeli partiküllerin, yuvarlak ve küresel partiküllerden daha fazla aģındırıcı olduğu belirtilmiģtir (Alan, 1983. Brown, 1991. Liebhard, 1991). ġekil faktörünün etkisi incelendiğinde ġekil 3 ve ġekil 4 ten, aluminanın Ģekil faktörü 0,4 olup, deneysel çalıģmanın alumina yerine Ģekil faktörü 0,6 olan garnet ile yapılması sonucunda erozyon oranı ortalama %35 azalmaktadır. Benzer sonuçlar Fowler ve arkadaģlarının çalıģmasında da gözlemlenmiģtir. Artan Ģekil faktörü ile malzeme kaldırma oranın azaldığını, Ģekil faktörünün 0,4-0,7 aralığından 0,7-1,0 aralığına yükselmesiyle aynı hızdaki kaldırmanın 35% oranında azaldığını belirtmiģlerdir. Ayrıca Ģekil faktörünün 0,7 den 1,0 a yükselmesi ile yüzey pürüzlülüğünün 30% azaldığını tespit etmiģlerdir (Fowler, 2008). Dairesellik faktörünün 0,5 ten 0,7 değerine çıkması ile erozyon oranının azaldığı ġekil 3 ve ġekil 4 te görülebilmektedir. S. Bahadur ve R. Badruddin, SiO 2 aģındırıcılarının SiC ve Al 2 O 3 aģındırıcılarına oranla daha dairesel olduğunu ve SiO 2 boyutlarının artması ile erozyon oranın arttığını gözlemlemiģlerdir. Bunun yanında erozyon oranının, partikül Ģekil parametrelerinden ifadesinin artması ve oranının azalması ile arttığını ifade etmiģlerdir (Bahadur, 1990). Literatürdeki bu çalıģmalar ile Ģekil parametrelerinin önemi ve etkisi anlaģılmakta ve gerçekleģtirilen çalıģmalar ile tutarlı olduğu görülmektedir. 3.3. AĢındırıcı Partikül ġekil Özelliklerinin AĢınmıĢ Yüzeylerin Morfolojilerine Etkileri Bu bölümde Ģekil özelliklerinin değiģimine bağlı olarak aģınmıģ yüzeylerin morfolojilerindeki değiģim incelenmiģtir. Numune yüzeylerindeki siyah fazların enerji dağılım spektroskopisi (EDS) analizi ile garnet ve alumina partikülleri oldukları belirlenmiģtir. Bu noktada yüzeye saplanan partiküllerin daha rahat gözlenebilmesi amacıyla SEM görüntüleri Geri Saçılma Elektron (BSE) modunda incelenmiģtir. ġekil 5 ve ġekil 6 da aģındırılan numune yüzeylerinin SEM görüntüleri verilmiģtir. 30 o çarpma açısında aģındırılan numunelerin yüzeylerinde keskin köģe ve kenarların kesme izleri görülebilmektedir. Özellikle yüzeyi bir miktar aģındırıp gömülen partiküllerin aģındırma izlerinde bu çok net görülebilmektedir. Alumina ile aģındırılımıģ olan numunelerde bu etki garnete oranla çok daha fazla belirgindir. Ayrıca alumina aģındırıcılar 30 o çarpma açısında, yüzeye daha fazla gömülmüģlerdir. SEM görüntülerinde garnet partikülünün yüzeyi sıvayarak ve kazıyarak bir aģınma sergilediği görülmektedir. ġekil 5. Yüzeylerin SEM görüntüleri ; (a) 30 o çarpma açılı, 1,5 bar Garnet, (b) 30 o çarpma açılı, 1,5 bar Alumina Alumina için tüm açılarda keskin köģelerin etkileri görülebilmektedir. 90 o çarpma açısında aģındırılan yüzeylerde gömülmüģ olan alumina miktarı garnet miktarına göre daha fazla olduğu tespit edilmiģtir. Aluminanın keskin köģeleri malzeme yüzeyine ok gibi gömülmüģtür. Yüzeyde, 30 o çarpma açısındaki gibi kesme izleri rastlanamamaktadır. ġekil 4b de verilen grafikteki erozyon oranı farkında bunun da bir etkisi vardır. Bu çalıģmada, 120 mesh boyutlarında alumina ve garnet partikülleri kullanılarak, Ti6Al4V alaģımının erozyon davranıģı, partikül geometrik özellikleri göz önüne alınarak incelenmiģtir. Erozif aģınma mekanizmalarının partiküllerin geometrik parametreleri ile değiģmediği tespit edilmiģ, düģük çarpma açılarında mikro kesme ve sürme, normale yakın çarpma açılarında ise plastik deformasyon mekanizmaları gözlemlenmiģtir. Ancak partikül

Ģekil özelliklerinin Ti6Al4V alaģımının erozif aģınma hasarının Ģiddeti üzerinde önemli bir etken olduğu SEM çalıģmaları ile belirlenmiģtir. ġekil 6. Yüzeylerin SEM görüntüleri ; (a) 90 o çarpma açılı, 4 bar Garnet, (b) 90 o çarpma açılı, 4 bar Alumina 4. REFERENCES / REFERANSLAR Acharya, S. K., Dikshit, V., Mishra, P., Erosive Wear Behaviour of Redmud Filled Metal Matrix Composite, Journal of Reinforced Plastics and Composites, 27(2), 145 152, 2008 Alan V. L., Chik P, The Effects of Erodent Composition and Shape on The Erosion of Steel, Wear, 89, 151-162, 1983 Amirthan G., Udayakumar A., Prasad B., Balasubramanian M., Solid particle erosion studies on biomorphic Si/SiC ceramic composites, Wear, 268, 145 152, 2010 Bahadur S., Badruddin R., Erodent Particle Characterization and The Effect of Particle Size and Shape on Erosion, Wear, 138, 189-208, 1990 Balyalı, H. A., Koçoğlu H., Öztürk, A., Yıldıran, Y., Avcu, E., Fidan, S., ġahin, A. E., Sınmazçelik, T., Cam Fiber Takviyeli Polyester Matrisli Kompozitlerin Erozif AĢınma DavranıĢlarının Taguchi Deney Tasarımı Ġle Ġncelenmesi, II. Ulusal Ege Kompozit Malzemeler Sempozyumu, 664-685, 2013, Brown R., Kosco S., Jun J., Particle Characteristics Erosion of Metals, Wear, 151, 381-390, 1991 Chen Q., Li D.Y., Computer simulation of solid-particle erosion of composite materials, Wear, 255,78 84, 2003, Drensky, G., Hamed, A., Tabakoff, W., Abot, J., Experimental Investigation of Polymer Matrix Reinforced Composite Erosion Characteristics, Wear, 270, 146 151, 2011 Dundar M., Inal O.T., Solid particle erosion of a-brass with 5 and 25 mm particles at normal Incidence, Wear, 224, 226 235, 1999 Fowler G., Pashby I. R., Shipway P. H., The effect of particle hardness and shape when abrasive water jet milling titanium alloy Ti6Al4V, Wear, 266, 613-620, 2008 Heuer V., Walter G., Hutchings I.M., A study of the erosive wear of fibrous ceramic components by solid particle impact, Wear, 225 229, 493 501, 1999, Liebhard, M., Levy, A., The Effect of Erodent Particle Characteristics Erosion of Metals, Wear, 151, 381-390, 1991 Mishra, S. C., Das, S., Satapathy, A., Ananthapadmanabhan, P. V., and Sreekumar, K. P., Erosion Wear Analysis of Plasma Sprayed Ceramic Coating Using the Taguchi Technique, Tribology Transactions, 52, 401 404, 2009 Mondal D.P., Das S., Jha A.K., Yegneswaran A.H., Abrasive wear of Al alloy Al2O3 particle composite: a study on the 2 3 combined effect of load and size of abrasive, Wear, 223, 131 138, 1998 Mondal D.P., Das S., High stress abrasive wear behaviour of aluminium hard particle composites: Effect of experimental parameters, particle size and volume fraction, Tribology International, 39, 470 478, 2006 Momber A., Blast Cleaning Technology, Springer, 2008, Hamburg, 18-24 Page. Patnaik, A., Satapathy, A., Mahapatra, S. S., and Dash, R. R., A Modeling Approach for Prediction of Erosion Behavior of Glass Fiber-Polyester Composites, Journal of Polymer Research, 15, 147 160, 2008 Patnaik, A., Satapathy, A., Mahapatra, S. S., and Dash, R. R., Tribo-Performance of Polyester Hybrid Composites: Damage Assessment and Parameter Optimization Using Taguchi Design, Materials and Design, 30, 57 67, 2009

Scattergood R.O., Routbort J.L., Turner A.P.L., Velocity and size dependence of the erosion rates in silicon, Wear, 67, 227-232, 1981 Shipway, P.H., Hogg, J.J., Wear of bulk ceramics in micro-scale abrasion The role of abrasive shape and hardness and its relevance to testing of ceramic coatings, Wear, 263, 887 895, 2007 Sinmazcelik, T, Taskıran, I., Erosive wear behaviour of polyphenylenesulphide (PPS) composites, Materials and Design, 28, 2471 2477, 2007 Sinmazcelik T., Sari N.Y., Erodent Size Effect on the Erosion of Polyphenylene Sulfide Composite, Polymer Composites, 31, 985-994, 2010 Sundararajan G., Roy M., Solid particle erosion behaviour of metallic materials at room and elevated temperatures, Tribology International, 30, 339-359, 1997 Tabakoff W., Vittal B.V.R., High Temperature Erosion Study of INCO 600 Metal, Wear, 86, 89-99, 1983 Tilly, G. P., A Two Stage Mechanisms of Ductile Erosion, Wear, 23, 87 96, 1973 Wahl, H. and Hartenstein, F., Strahlverschleiss, Frankhsche Verlagshandlung, 1946, Stuttgart BIOGRAPHIES / BĠYOGRAFĠLER HARUN ARDA BALYALI Bandırma da, Ocak 1989 yılında doğdu. Bandırma Anadolu Lisesi nden mezun olduktan sonra 2008 yılında KOCAELĠ ÜNĠVERSĠTESĠ, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü ne yerleģti. 2010-2011 akademik yılında, aynı üniversite ve fakültenin Endüstri Mühendisliği Bölümüne Çift Anadal Programı na baģladı. 2013 yılı Haziran ayında her iki bölümü baģarıyla bitirip, ikincilik derecesi ile mezun oldu. 2013-2014 akademik yılınında ĠSTANBUL TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Fakültesi, Makine Mühendisliği, Konstrüksiyon Anabilim Dalında Yüksek Lisans Programına baģladı. HÜROL KOÇOĞLU Ekim 1989 da Gönen de doğdu. 2008 yılında Gönen Anadolu Lisesinden mezun olarak Kocaeli Üniversitesi Makine Mühendisliğide öğrenimine devam etmiģtir. 2013 yılında bu bölümden mezun olarak aynı sene içerisinde Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Mühendislği Anabilim Dalınnda Yüksek Lisans Programına baģlamıģtır. ġu anda Yüksek Lisans programı ile beraber lisans öğreniminde hak kazandığı Endüstri Mühendisliği Çift Anadal programına devam etmektedir. ESER HARBELĠOĞLU - 1989 Yılında Hatay da doğdu. Lisans Eğitimini 2012 Yılında Kocaeli Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümünde tamamladı. Lisansüstü öğretimine 2013 yılı güz döneminde Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Mühendisliğinde baģladı. 2012 yılından beri KAREL KALIP A.ġ. de Tasarım, ÜR-GE, Proses Mühendisliği görevini sürdürmektedir. YASEMĠN YILDIRAN -2011 yılında Kocaeli Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümünde lisans eğitimini tamamladı. Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Mühendisliği Anabilim Dalı nda 2013 yılı bahar döneminde yüksek lisans eğitimini tamamladı. 2013 yılında aynı üniversite ve bölümde doktora eğitimine baģladı. 2012 yılı ġubat ayından itibaren Kocaeli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü nde araģtırma görevlisi olarak görev yapmaktadır. EGEMEN AVCU Kocaeli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü lisans eğitimini 2007 yılında, Makine Mühendisliği Bölümü lisans eğitimini 2010 yılında tamamladı. Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Mühendisliği Anabilim Dalı nda Yüksek Lisans öğrenimini 2010 yılında, aynı üniversite ve bölümde Doktora eğitimini 2013 yılında tamamladı. 2007 2009 yılları arasında Daechang Seat Co. Ltd. (D.S.C.) Otomotiv de Üretim Mühendisi ve Üretim Planlama Takım ġefi olarak çalıģtı. 2010 yılında TÜBĠTAK MAM, Malzeme Enstitüsü nde iç bursiyer olarak görev aldı. 2011-2013 yılları arasında Makine Mühendisliği Bölümünde araģtırma görevlisi olarak çalıģtı. 2013 yılında itibaren Kocaeli Üniversitesi Ford Otosan Ġhsaniye Otomotiv Meslek Yüksek Okulun da Yardımcı Doçent olarak görev yapmaktadır. TAMER SINMAZÇELĠK 1971 yılında EskiĢehir de doğdu. Lisans eğitimini 1992, yüksek lisans eğitimini 1994 ve doktora eğitimini 1997 yılında Kocaeli Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümünde tamamladı. Polimer kompozitler ve triboloji üzerine çalıģmalarına devam etmekte ve 1995 yılından beri Kocaeli Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümünde Öğretim Üyesi olarak çalıģmaktadır. Prof. Dr. Tamer Sınmazçelik ayrıca Ġleri Disiplinlerarası AraĢtırma Laboratuarı Yöneticiliğini yapmaktadır. ÇalıĢmalarının büyük bir kısmını polimer kompozitler, erozif aģınma ve biyomekanik konuları üzerine gerçekleģtirmektedir.