| Ders Adı | Kodu | Yarıyıl | T+U Saat | Kredi | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| Yüksek Sıcaklığa Dirençli Malzemeler ve Kaplama Uygulamaları | IMM 549 | 0 | 3 + 0 | 3 | 6 |
| Ön Koşul Dersleri | |
| Önerilen Seçmeli Dersler | |
| Dersin Dili | Türkçe |
| Dersin Seviyesi | YUKSEK_LISANS |
| Dersin Türü | Seçmeli |
| Dersin Koordinatörü | Prof.Dr. ŞADUMAN ŞEN |
| Dersi Verenler | Dr.Öğr.Üyesi EKREM ALTUNCU, |
| Dersin Yardımcıları | |
| Dersin Kategorisi | Diğer |
| Dersin Amacı | Mühendislerin yüksek sıcaklık uygulama alanlarında (uçak motor parçaları, uydu, roket sistemleri, fırınlar, kazanlar, petrokimya tankları, nükleer santraller, gaz türbinleri) kullanılan malzemeleri tanımaları ve uygun kaplama teknolojilerini öğrenmelerini sağlamak. Yüksek sıcaklık testleri ile malzeme/ kaplama analiz ve karakterizasyonu yeteneklerini geliştirmek. |
| Dersin İçeriği | Yüksek sıcaklığa dirençli malzemelerin tarihsel gelişim süreci. FeNi-Cr alaşımları, Ni,Co esaslı süper alaşımlar, Tek kristalli alaşımlar (I-V. Nesil), Difüzyon esaslı kaplamalar (alüminizasyon), intermetalikler, oksidasyona dirençli MCrAlY esaslı kaplamalar, Terma/Çevresel bariyer kaplamalar ve kaplamaların üretim prosesleri. UHTC seramikler, MAX fazı alaşımları, Yüksek sıcaklık etkilerinden korunmak için uygulanan kaplama prosesleri: Termal sprey kaplama yöntemleri (APS, LPPS, HVOF, Soğuk Sprey), EB-PVD, Fiziksel ve Kimyasal buhar biriktirme (PVD, CVD) proseslerinin teknik özellikleri ve performans açısından değerlendirilmesi. Seramik malzemelerin (Zirkon, Mullit, Silikatlar, Zirkonatlar, SiC, Si3N4), kompozit malzemelerin (C/C, SiC/SiC, C/SiC), Ultra yüksek sıcaklığa dirençli malzemelerin (ZrB2, TaB2, NbC, ZrC, TaC vb.), İntermataliklerin, Max fazı alaşımlarının özellikleri ve kullanım alanları. Yüksek sıcaklık hasar mekanizmalarının tanımlanması ve önleme faaliyetleri. Yüksek sıcaklıklarda yüzey performansını artırıcı yöntemler. Yüksek sıcaklık test, analiz, karakterizasyon ve muayene yöntemleri. Termofiziksel özelliklerin tayini. |
| # | Ders Öğrenme Çıktıları | Öğretim Yöntemleri | Ölçme Yöntemleri |
|---|---|---|---|
| 1 | Yüksek sıcaklık mühendislik uygulamalarını tanımlar, sıcaklık-malzeme özellikleri ilişkilerini blir | Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, | Sözlü Sınav, |
| 2 | Yüksek sıcaklık hasar mekanizmalarını tanımlar( oksidasyon, sürünme, sıcak korozyon, termal yorulma) | Anlatım, Soru-Cevap, Örnek Olay, | Sözlü Sınav, |
| 3 | Yüksek sıcaklık metalik alaşımlarını tanımlar ve sınıflandırır ( demir esaslı, demir dışı alaşımlar) | Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, | Sözlü Sınav, |
| 4 | Yüksek sıcaklık seramik, intermetalik alaşımlarını tanımlar ve sınıflandırır | Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Gösteri, | Sözlü Sınav, |
| 5 | Yüksek sıcaklığa dirençli kaplamaları tanımlar ve sınıflandırır | Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama, | Sözlü Sınav, Ödev, |
| 6 | Yüksek sıcaklığa karşı malzeme seçimi ve uygulama yapabilir | Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Gösteri, | Sınav , Sözlü Sınav, Ödev, |
| Hafta | Ders Konuları | Ön Hazırlık |
|---|---|---|
| 1 | Yüksek sıcaklık uygulama alanları, proses sıcaklıkları, Yüksek sıcaklık uygulamalarında malzemelerden beklenen özellikler | |
| 2 | Yüksek sıcaklık hasar türleri ve oluşum mekanizmalar | |
| 3 | Yüksek sıcaklık metalik esaslı alaşımlar (FeNi-Cr, Ni, Co alaşımları), kimyasal kompozisyonları ve yüksek sıcaklık özellikleri, Tek kristalli alaşımlar (Ni esaslı, I-V. nesil), kimyasal kompozisyonları ve üretim yöntemleri | |
| 4 | Gaz türbin motorlarında kullanılan alaşımlar, Uydu ve roket sistemlerinde kullanılan malzemeler, Petrokimya tesislerinde, fırın ve kazanlarda kullanılan alaşımlar ve özellikleri | |
| 5 | Yüksek sıcaklığa dirençli kaplama türleri, kaplama tasarımı, Kaplamaların üretimi, proses özelliklerinin karşılaştırma | |
| 6 | Yüksek sıcaklığa dirençli kaplamalar: Difüzyon esaslı kaplamalar (Alüminizasyon, semetasyon, borlama, nitrürleme) ve özellikleri | |
| 7 | Yüksek sıcaklığa dirençli kaplamalar: Oksidasyona Dirençli kaplamalar (MCrAlY) ve özellikleri | |
| 8 | Yüksek sıcaklığa dirençli kaplamalar: Termal/Çevresel bariyer kaplamalar (TBC) ve özellikleri | |
| 9 | Yüksek sıcaklık testleri: sıcak sertlik, sıcak çekme, termo mekanik yorulma, sürünme, | |
| 10 | Yüksek sıcaklık testleri: oksidasyon, ablasyon, termal şok, termal çevrim, sıcak korozyon | |
| 11 | Termo fiziksel özelliklerin ölçümü: Termal iletkenlik, termal analiz ölçümleri. | |
| 12 | Yüksek sıcaklık faz analizi: kristal yapı, yüksek sıcaklık fazları, faz dönüşümleri. | |
| 13 | Yüzey ve kaplamaların yüksek sıcaklıklarda test sonrası hasar analizi | |
| 14 | Tahribatsız muayene ile muayene ve testleri |
| Kaynaklar | |
|---|---|
| Ders Notu | Heat Resistant Materials; Ed. J.R. Davis, ASM 1997 |
| Ders Kaynakları | 1. Heat Resistant Materials; Ed. J.R. Davis, ASM 1997. 2. Superalloys, Supercomposites, and Superceramics; Eds. J.K. Tien and T. Caufield, Academic Press, Boston, MA, 1989 3. The Superalloys: Fundamentals and Applications; Roger C. Reed, Cambridge University Press, Cambridge, UK, 2006. 4. High Temperature Coatings, S.Bose, BH., 2007. 5. Handbook of ceramic composites, N.P Bansal, Kluwer, 2005. 6. Handbook of Thermal Spray Technology, ASM 2004, 7. The Science and Eng. Of Thermal Spray Coatings, Wiley Pub., 1995. 8. Plasma Spray Coating Wiley-VCH, 2008. 9. Fatigue & Durability of Metals at High Temperatures by S. S. Manson and G. R. Halford (Sep 17, 2009) 10. Introduction to High Temperature Oxidation and Corrosion by A. S. Khanna (Jan 1, 2002) 11. High Temperature Experiments in Chemistry and Materials Science by Ketil Motzfeldt (Feb 18, 2013) 12. Damage Mechanisms and Life Assessment of High Temperature Components by Ramaswamy Viswanathan (Aug 1, 1989) |
| Değerlendirme Sistemi | |
|---|---|
| Yarıyıl Çalışmaları | Katkı Oranı |
| 1. Ara Sınav | 50 |
| 1. Ödev | 25 |
| 2. Ödev | 25 |
| Toplam | 100 |
| 1. Yıl İçinin Başarıya | 50 |
| 1. Final | 50 |
| Toplam | 100 |
| AKTS - İş Yükü Etkinlik | Sayı | Süre (Saat) | Toplam İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders Süresi (Sınav haftası dahildir: 16x toplam ders saati) | 16 | 4 | 64 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi(Ön çalışma, pekiştirme) | 16 | 4 | 64 |
| Ara Sınav | 1 | 6 | 6 |
| Ödev | 2 | 6 | 12 |
| Toplam İş Yükü | 146 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (Saat) | 5,84 | ||
| Dersin AKTS Kredisi | 6 | ||