Browsing by Author "Konca, Erkan"

Now showing 1 - 14 of 14

Citation - WoS: 8
Citation - Scopus: 16
A Comparison of the Ballistic Performances of Various Microstructures in Mil-A Armor Steel
(Mdpi, 2020) Konca, Erkan; Metallurgical and Materials Engineering
Due to their advantageous properties, there is a growing interest in developing armor steels containing fully or partially bainitic microstructures. In this study, bainitic and martensitic microstructures were obtained in rolled homogeneous armor (RHA) steel samples and their ballistic protection performances were investigated. RHA (MIL-A-12560) steel samples were subjected to isothermal heat treatments at three different temperatures, where one temperature (360 degrees C) was above the martensite formation start (Ms) temperature of 336 degrees C while the other two (320 degrees C and 270 degrees C) were below. For the assessment of the ballistic protection performance, the kinetic energy losses of the 12.7 mm bullets fired at the test samples were determined. The promising nature of the bainite microstructure was confirmed as the sample isothermally treated at 360 degrees C provided approximately 10% higher ballistic protection as compared to the regular RHA sample of tempered martensite microstructure. However, the ballistic performances of the isothermally treated samples decreased as the treatment temperature went below the Ms temperature. Following the ballistic tests, hardness measurements, impact tests at -40 degrees C, and macro- and microstructural examinations of the samples were performed. No correlation was found between the hardness and impact energies of the samples and their ballistic performances.
Derin Çekme Sınır Oranın, Flanş Bölgesinin Isıtılarak Artırılması için Yöntem Geliştirilmesi
(2015) Kayhan, Erdem; Kaftanoğlu, Bilgin; Kayhan, Erdem; Kaftanoğlu, Bilgin; Kayhan, Erdem; Kaftanoğlu, Bilgin; Konca, Erkan; Manufacturing Engineering; Airframe and Powerplant Maintenance; Airframe and Powerplant Maintenance; Manufacturing Engineering; Airframe and Powerplant Maintenance
Bu tez çalışmasında geliştirilen yöntem kısaca, sac metal malzemelerin şekillendirilme oranının flanş bölgesinin eş sıcaklık dağılımsız ısıtılarak artırılması olarak açıklanabilir. Sıcaklık artışı malzemenin sünekliğinde belirgin bir yükselmeye ve buna bağlı olarak şekillendirilme kapasitesinin artmasına neden olur. Sıcaklık artışı ayrıca malzemenin akma sınırının düşmesi ile birlikte, uygulama kuvvetlerinde ve basınçlarında azalma meydana gelir. Otomotiv endüstrisinde en yaygın kullanıma sahip olan Yüksek Mukavemet Sac Çelik (AHSS) malzeme DP600 olup, araç ağırlıklarının azalmasını ve çarpışma emniyet faktörünün artmasını sağlamasından dolayı bu tez çalışmasında araştırma malzemesi olarak seçilmiştir. Adı geçen çelik malzemelerin kullanımı malzeme kalınlıklarının ve yakıt sarfiyatının azalmasını sağlar. Yapılan araştırmada geliştirilen yöntemin geçerliliği üç farklı tip malzeme, bunlardan iki tanesi Düşük Alaşımlı Yüksek Mukavemet çeliği (HSLA), diğeri ise IF (Arayersiz Çelikler) çeliği kullanılarak, incelenmiştir. Flanş bölgesinin sıcaklığının 180oC to 300oC değerleri arasında oluşturulduğu deneylerde derin çekme sınır oranında %25.58 kadar artış sağlanmıştır. Kullanılan sıcaklık ılık işlem sıcaklığı seviyesinde olduğundan, şekillendirilme kuvvetlerinde azalma meydana gelmesine rağmen malzemenin özelliklerinde ve dayanımında bir değişim gerçekleşmemektedir.
Effect of Electroplating Parameters on "her" Current Density in Ni-mos₂ Composite Plating
(Minerals, Metals & Materials Soc, 2012) Guler, Ebru Saraloglu; Karakaya, Ishak; Konca, Erkan; Metallurgical and Materials Engineering
Nickel composites with co-deposited insoluble, solid lubricant particles such as MoS2 have been reported to reduce friction. It is known that hydrogen evolution reaction (HER), competes with nickel deposition. The influence of the electroplating parameters and their interaction effects on the peak current density for HER were studied by fractional factorial design. The parameters and their ranges were; MoS2 concentration (0-30 g/l), temperature (30-50 degrees C), pH (2-4) and surfactants (0-1 g/l). Electrodeposition processes were carried out from a typical Watts bath containing leveler, wetting agent and brightener by using a potentiostat. The peak currents (I-p) were extended to higher values and the peaks on linear sweep voltammograms became noticeable by increasing the scan rate from 20 mV/s to 100 mV/s over the range 0 to 2.5 V. The peak current densities (i(p)) for each experimental route were determined by fractional factorial design for three types of mineral processing surfactants; sodiumlignosulfonate (SLS), depramin-C (DC) and ammoniumlignosulfonate (ALS) using Minitab program [1]. Adding MoS2, decreasing temperature and increasing pH has decreasing effect on peak current density for all surfactants. ALS and DC have increasing effect whereas SLS has descending effect on peak current.
Citation - WoS: 26
Citation - Scopus: 31
Effects of Alloying Elements (Mo, Ni, and Cu) on the Austemperability of GGG-60 Ductile Cast Iron
(Mdpi, 2017) Konca, Erkan; Tur, Kazim; Koc, Erkin; Metallurgical and Materials Engineering; Department of Metallurgical and Materials Engineering
The interest in austempered ductile irons (ADI) is continuously increasing due to their various advantageous properties over conventional ductile irons and some steels. This study aimed to determine the roles of alloying elements Ni, Cu, and Mo, on the austemperability of GGG-60 ductile cast iron. Two different sets of GGG-60 (EN-GJS-600-3) samples, one set alloyed with Ni and Cu and the other set alloyed with Mo, Ni, and Cu, were subjected to austempering treatments at 290 degrees C, 320 degrees C, and 350 degrees C. A custom design heat treatment setup, consisting of two units with the top unit (furnace) serving for austenitizing and the 200 L capacity bottom unit (stirred NaNO2-KNO3 salt bath) serving for isothermal treatment, was used for the experiments. It was found that austempering treatment at 290 degrees C increased the hardness of the Ni-Cu alloyed GGG-60 sample by about 44% without causing a loss in its ductility. In the case of the Mo-Ni-Cu alloyed sample, the increase in hardness due to austempering reached to almost 80% at the same temperature while some ductility was lost. Here, the microstructural investigation and mechanical testing results of the austempered samples are presented and the role of alloying elements (Mo, Ni, and Cu) on the austemperability of GGG-60 is discussed.
Citation - WoS: 23
Effects of Current Density, Coating Thickness, Temperature, Ph and Particle Concentration on Internal Stress During Ni-mos₂ Electrocodeposition
(Taylor & Francis Ltd, 2014) Guler, E. Saraloglu; Karakaya, Ishak; Konca, Erkan; Metallurgical and Materials Engineering
Internal stress in plated deposits has been a common problem that may affect the functionality of coatings. Electrodeposition parameters and insoluble particles modify the characteristics and the level of internal stress of coatings. The influence of the electrocodeposition parameters and their interaction effects on the internal stress during the electrodeposition of Ni and Ni-MoS2 composite coatings were studied by fractional factorial design. The parameters studied and their ranges were: MoS2 particle concentration (0-10 g L-1), temperature (30-50 degrees C), pH (2-4), current density (1.2-4.8 A dm(-2)), and coating thickness (25-50 mu m). MoS2 addition into Watts bath resulted in the decrease in the tensile internal stress values or even changed the stress character from tensile to compressive. Moreover, low stress values were obtained when pH was 2 and coating thickness was 50 mu m.
Citation - WoS: 17
Investigation of the Tribological Behaviour of Electrocodeposited Ni-mos₂ Composite Coatings
(inderscience Enterprises Ltd, 2017) Guler, Ebru Saraloglu; Konca, Erkan; Karakaya, Ishak; Metallurgical and Materials Engineering
Composite electroplating of solid lubricants in a metal matrix is an effective way to lower coefficient of friction (COF) and improve wear resistance of surfaces in sliding contact. In this work, Ni-MoS2 composite coatings were deposited on AISI 304 stainless steel substrates by electroplating from Watts bath containing suspended MoS2 particles and their tribological behaviour was studied. The effects of MoS2 particle concentration (5, 10 and 30 g/l), MoS2 particle size (1.440 and 5.156 mu m), pH (2, 3 and 4), current density (3.8, 4.8 and 5.8 A/dm(2)) and the surfactant (sodium lignosulfonate, SLS) concentration (0.3 and 1 g/l) on the tribological behaviour were investigated using a ball-on-disc tribometer at ambient conditions. Lower current density, smaller particle size and higher concentration of MoS2 decreased COF. While increasing the surfactant concentration decreased the COF, its friction lowering effect was much more pronounced at relatively lower concentrations of MoS2 in the electrolyte.
Kbb Yöntemiyle Alüminize Edilmiş Inconel 718 ve Inconel 738lc Süperalaşımların Yüksek Sıcaklık Oksitlenme Davranışlarının Araştırılması
(2022) Telbakiroğlu, Yusuf Burak; Konca, Erkan; Metallurgical and Materials Engineering
Bu çalışma alüminize edilmiş Inconel 718 ve Inconel 738LC nikel bazlı süper alaşımların yüksek sıcaklık oksitlenme davranışlarını araştırmak ve karşılaştırmak amacıyla gerçekleştirilmiştir. Kaplamasız ve yüksek aktivite kimyasal buhar biriktirim (KBB) yöntemiyle alüminize edilmiş Inconel 718 ve Inconel 738LC numuneler 200 saat boyunca 925, 1000 ve 1050°C sıcaklıklarda havada oksitlenmeye maruz bırakılmıştır. Numunelerin oksidasyon mekanizmalarını araştırmak ve değerlendirebilmek amacıyla detaylı kesit incelemeleri, elementel analizler, ağırlık değişimi ölçümleri ve x-ışını kırınım çalışmaları yapılmıştır. Alüminizasyon sırasında numunelerin yüzeyinde oluşan NiAl fazının üstünde koruyucu Al2O3 tabakası oluşumu sayesinde hem 718 hem de 738LC alaşımında oksidasyon direncinin önemli ölçüde iyileştiği gözlemlenmiştir. Alüminizasyonun faydalı etkisinin tüm test sıcaklıklarında daha düşük oksidasyon hızı gösteren 738LC alaşımı numunelerde daha belirgin olduğu bulunmuştur. 738LC alaşımı altlığın daha yüksek alüminyum içeriğine sahip olmasının alüminyumun NiAl fazından difüzyon yoluyla uzaklaşmasını yavaşlattığı ve böylece bu alaşımın daha üstün oksidasyon direnci göstermesindeki ana neden olduğu öne sürülmüştür.
Mantarı Sertleştirilmiş Ray Kaynaklarının Kaynak Sonrası Kontrollü Hızlı Soğutulması için Proses Tasarımı Eniyileştirilmesi
(2018) Ramadan, Nızar J. Sası Abd.; Tur, Kazım; Konca, Erkan; Department of Metallurgical and Materials Engineering
Mantarı sertleştirilmiş rayların kullanımından tam olarak fayda sağlayabilmek için bu rayların kaynak ve ısıdan etkilenen bölgelerinin, mantarı sertleştirilmiş raya özelliğini veren sıkı dizili perlit içyapısının sağladığı mekanik özelliklere yakın özellikler veren içyapılara sahip olması gerekmektedir. Bu ise yanmalı alın kaynağı ile birleştirilmiş raylarda söz konusu bölgelerin kaynak işleminden hemen sonra hızlandırılmış kontrollü soğutulmasıyla mümkün olabilmektedir. Bu çalışmada yanmalı alın kaynağı yöntemiyle birleştirilmiş mantarı sertleştirilmiş R350HT rayların kaynak bölgelerine uygulanacak kontrollü hızlı soğutmanın hangi koşullarda ve nasıl yapılması gerektiği araştırılmıştır. Dilatometrede R350HT ray çeliği numuneler kullanılarak ilgili ray ve ray kaynak standardların gerektirdiği sertlik değerlerini veren içyapı ve bu içyapıyı elde etmek için gereken ısıl işlem koşulları belirlenmiştir. Ray kaynak bölgelerinin kontrollü hızlandırılmış soğutulmasında kullanılacak aparatın tasarımı bilgisayarda simule edilerek geliştirilmiştir. Özel olarak tasarlanan soğutma aparatı ve sistemi kullanılarak yanmalı alın kaynağı ile birleştirilmiş 60E1 kesitli R350HT rayların kaynak bölgelerine farklı koşullarda hızlandırılmış soğutma uygulanmış ve ilgili EN 14587-2 standardını karşılayan başarılı sonuçlar elde edilmiştir. Mantarı sertleştirilmiş rayların aluminotermit kaynağı ile birleştirilmelerinde ise uygun kaynak porsiyonu kullanımıyla ilgili EN 14730 standardının karşılanabildiği gösterilmiştir.
Citation - WoS: 8
Citation - Scopus: 9
Mechanical Behavior of Anodic Alumina Coatings Reinforced With Carbon Nanofibers
(Springer, 2009) Kothari, Abhishek K.; Konca, Erkan; Sheldon, Brian W.; Jian, Kengqing; Li, Hao; Xia, Zhenhai; Hurt, Robert; Metallurgical and Materials Engineering
Anodic alumina was reinforced with three types of carbon nanofibers differing in the orientation of their graphene structure-perpendicular to the fiber axis, and parallel to the fiber axis both with dense core and hollow core (i.e., nanotubes). This study was designed to identify potential toughening and damage tolerant mechanisms in these nanoscale fiber-reinforced composite coatings. The dense carbon fibers improved contact damage resistance and reduced frictional resistance in sliding contacts. The hollow core reinforcements were much more promising for improving the fracture toughness of the composite coatings.
ÖSTENİTLEME SICAKLIĞININ EN-GJS-600-3 KÜRESEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİRİN ÖSTEMPERLENME DAVRANIŞINA ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI
(2020) Konca, Erkan; Tur, K Zım; Metallurgical and Materials Engineering; Department of Metallurgical and Materials Engineering
Bu çalışmada östenitleme sıcaklığının EN-GJS-600-3 (GGG-60) küresel grafitli dökme demirinöstemperlenme davranışına etkisi araştırılmıştır. Y bloklarına dökülen % 0,5 Cu alaşımlı EN-GJS-600-3küresel grafitli dökme demirden çıkarılan numuneler kullanılarak iki farklı östenitleme sıcaklığı (850 ve950°C) ve iki farklı östemperleme sıcaklığının (290 ve 320°C) dört ayrı kombinasyonunda östemperlemedeneyleri yapılmıştır. Östemperleme deneyleri sonrası numunelerin sertlik ölçümleri, çekme testleri ve içyapı incelemeleri gerçekleştirilmiştir. Her iki östemperleme sıcaklığında da 950°C’de östenitlenmişnumunelerde 850°C’de östenitlenmiş numunelere göre daha yüksek sertlik, akma ve çekme dayanımıdeğerlerine ulaşılmıştır. Bu sonuçlar, 950°C’de yapılan östenitlemenin 850°C’ye göre östenit matris içindehem daha çok karbonun çözünmesini hem de östenitin daha iri taneli olmasını sağlayaraköstemperlenmeye daha elverişli östenit yapısı oluşturabilmesiyle ilişkilendirilmiştir.
Production of 20 Mm Thick Api Psl 2 X60 and X70 Grade Plates From a Nb-Ti Microalloyed Steel
(2020) Konca, Erkan; Metallurgical and Materials Engineering
This study was undertaken to determine the controlled rolling and cooling conditions for the production of 20 mm thick American Petroleum Institute (API) X60 and X70 grade steel plates. Nb-Ti microalloyed steel slabs of 200 mm thickness were rolled at fourdifferent finish rolling temperatures (conventional, 950°C, 850°C and 800°C). In some trials, a water table was employed to provide accelerated cooling just after finish rolling. Mechanical tests (tensile, impact and drop weight tear-DWTT) and microstructural examinations were performed on the samples taken from the trial production plates. Fine grainedand essentially ferritic microstructures with strength values satisfying the minimum yieldstrength requirement of 415 MPa for the API X60 grade were easily obtained in all rollingconditions. However, the minimum yield strength requirement of 485 MPa for the APIX70 grade was reached only when accelerated cooling was applied after finish rolling. Theminimum 85% shear fracture required by the DWTT of the API PSL 2 specification couldbe met when the finish rolling temperature was lowered or when accelerated cooling wasapplied regardless of the finish rolling temperature.
Su Verme ve Yaşlandırma Koşullarının 2024 Al Alaşımının Sertleşme Davranışı Üzerindeki Etkileri
(2024) Yücel, İrem; Konca, Erkan
AA2024 alüminyum alaşımı, düşük yoğunluğu, yüksek mukavemeti, yüksek şekillendirilebilirliği ve iyi yorulma direnci sayesinde uzay ve havacılık endüstrisinde yaygın olarak kullanılan bir yaşlandırma sertleşmesi alaşımdır. Yaşlandırma sertleşmesi, çözelti haline getirme, suverme ve yaşlandırma adımlarından oluşan üç aşamalı bir süreçtir. Bu projede, suverme ve yaşlandırma koşullarının 2024 Al alaşımının doğal yaşlanma sertleşmesi davranışı üzerindeki etkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Su verme ortamı (saf su, ayçiçek yağı, tuz, şeker, metanol ve glikolün sulu çözeltileri) ve su verme sıcaklığı (-30°C, 0°C, 20°C ve 85°C) değiştirilerek çeşitli suverme koşulları oluşturulmuştur. Yukarı suverme (ani ısıtıp soğutma) deneyleri, oda sıcaklığında yaşlandırılan 2024 Al alaşımı numunelerin çok kısa süreyle (20-60 s) yüksek sıcaklığa (170°C) maruz bırakılmalarıyla gerçekleştirilmiştir. Saf ve tuzlu su dışında kalan suverme ortamlarının, zayıf ısı transfer kabiliyetleri nedeniyle 2024 Al alaşımının suverme sırasında sertleşmesini engelleyemediği ve bunun da suverilmiş halde yüksek sertlik değerlerine yol açtığı tespit edilmiştir. Yukarı suverme deneylerinin sonuçları bu yöntemin 2024 Al alaşımının hızlandırılmış sertleşmesi için çok etkili olduğunu göstermiştir. Katı çözelti içinde alaşım elementleri bakımından zengin kümelerin oluşumunun yukarı su verilmiş numunelerin sertliklerinde gözlemlenen artışın ardındaki ana mekanizma olduğu düşünülmektedir.
Tel Ark Eklemeli İmalat Yöntemiyle Dubleks Paslanmaz Çelik Plaka Üretiminde Proses Parametrelerinin Optimizasyonu ve Plaka Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi
(2022) Saadawı, Hassan A.h.; Konca, Erkan; Tur, Kazım; Metallurgical and Materials Engineering
Son yıllarda, malzemelerin katman katman biriktirilmesi yoluyla ürünler oluşturmak için kullanılan eklemeli imalat (Eİ), çeşitli endüstrilerde üretim süreçlerinin verimliliğini artırmanın bir yolu olarak ilgi konusu olmuştur. Bu tezde, süper dubleks paslanmaz çelik plaka parçalar soğuk metal transferi kaynak tekniği kullanılarak tel ark eklemeli imalat (WAAM) ile elde edilmiştir. İstenen kaynak kalitesini veren eklemeli üretim parametrelerinin (voltaj, akım ve hız) optimum kombinasyonunu elde etmek için, eklemeli kaynak işleminin nümerik simülasyonuna dayalı istatistiksel modeller oluşturmak üzere yanıt yüzeyi yöntemi kullanılmıştır. Deneysel süreci çalışmak üzere COMSOL Multiphysics 5.5 yazılımı ve istatistiksel modelleri elde etmek için Expert-Design yazılımı kullanılmıştır. Kontrol edilen değişkenlerden akım ve gerilim için optimum değerler sırasıyla 200 amper ve 15 volt, kaynak hızı için ise 10 mm/sn olarak bulunmuştur. Daha sonra, sıfır altı sıcaklıklarda tek kenar çentikli çekme (SENT) numuneleri kullanılarak kırılma tokluğu testleri gerçekleştirilmiştir. Kırılma tokluğu verileri, hem haddelenmiş plaka hem de eklemeli imalat ile üretilmiş plaka parçalar için çatlak ilerleme direnci eğrileri oluşturmak ve J-integraline (enerji salım hızı) dayalı sonuçları karşılaştırmak için kullanılmıştır. SDSS Grade 2507 haddelenmiş plaka numuneleri için kararlı çatlak büyümesi başlangıcındaki J-integral değeri (Ji), WAAM DSS Grade 2209'un (Ji) değerinden yaklaşık %17 ve WAAM SDSS Grade 2509'un (Ji) değerinden ise %31 daha yüksek olarak belirlenmiştir.
Termomekanik Denetimli Haddeleme Yöntemi ile Apı X60 ve X70 Sınıfı Çelik Levha Üretimi
(2018) Güneş, Seren; Konca, Erkan; Metallurgical and Materials Engineering
Bu çalışma, API PSL2 X60M ve X70M sınıflarında çelik levha üretimi için haddeleme ve soğutma koşullarını belirlemek üzere bir ön çalışma olarak gerçekleştirilmiştir. Kimyasal kompozisyonları ilgili API spesifikasyonuna uygun 200 mm kalınlığında iki adet tam boy Nb-Ti-V mikroalaşımlı çelik slab, 14 adet küçük slaba dilimlenmiş ve bu slab dilimlerine 20 mm kalınlığında levha üretmek üzere farklı koşullarda termomekanik haddeleme ve hızlandırılmış soğutma işlemleri uygulanmıştır. Özel olarak; i) bitirme haddelemesi sıcaklığı, ii) toplam ezmenin kaba ve bitime haddelemesi arasındaki dağılımı ve iii) duşlu masa kullanarak hızlandırılmış soğutma uygulamanın etkileri çalışılmıştır. Deneme üretimi levhalardan alınan numunelerin mekanik testleri (çekme, darbe ve düşürme ağırlıklı yırtma deneyi-DWTT) ve metalografik incelemeleri gerçekleştirilmiştir. API PSL 2 kapsamında X60 sınıfı çelik levhalar için istenen mekanik özellikleri karşılayan ince taneli ferritik içyapıların tek başına denetimli haddeleme ile üretilebildiği koşullar belirlenmiştir. Öte yandan, API X70 sınıfı çelik levha üretimi için denetimli haddelemeye ek olarak hızlandırılmış soğutmanın da uygulanması gerekmiştir.