Yazarlar
Yayınlar
- MakaleAçık Erişim2025Scopus SJRQ2Investigation of the Structural and Corrosion Properties of Duplex Surface Treated AZ31 Magnesium Alloy
Durna, İdris; Çatar, Recep; Altun, Hikmet
The AZ31 alloy was first completely coated with pure aluminum in this study using the electric arc spray coating method. Then, considering the existing benefits of the micro-arc oxidation process (MAO), a ceramic oxide coating was formed by applying MAO to the Al-coated surface. Thus, a duplex coating was obtained on the base material. The structural properties of both the Al-coated samples and the duplex coatings obtained after the MAO process were investigated by scanning electron microscopy, energy-dispersive x-ray analysis (EDS), and x-ray diffraction devices. The electrochemical behavior of the coatings was carried out in a 3.5 wt.% NaCl solution. The samples were polarized from the potential value − 0.2 V below the corrosion potential to the maximum value of 2 V at a scanning rate of 1 mV/s, and potentiodynamic polarization curves were recorded. According to the electrochemical experiments, Al coatings and duplex coatings improved the corrosion resistance of AZ31 alloy. The corrosion current density values were 298.23 µA/cm2 for the base material, 0.415 µA/cm2 for the Al coating, and 0.014 µA/cm2 for the duplex coating, respectively. The best corrosion resistance among all samples was obtained in duplex-coated samples obtained by MAO. Due to their low corrosion resistance, magnesium alloys are restricted in many areas, especially aviation, automotive, and biomedical. Therefore, this study aimed to improve the corrosion resistance of AZ31 magnesium alloy.
- MakaleAçık Erişim2025Scopus SJRQ4Effect of Plasma Electrolytic Oxidation Process on Corrosion Resistance of Al-Coated AZ61 Magnesium Alloy
Durna, İdris; Çatar, Recep; Altun, Hikmet
Magnesium alloys are extensively utilized in aerospace, aviation, and automotive sectors due to their low density and high specific strength, which offer significant advantages for lightweight structural applications. Their low density especially directs the attention of the aviation sector, where lightness is necessary, to these alloys. However, one of the disadvantages that restricts their use in the industry is their low corrosion resistance. In this study, the Plasma Electrolytic Oxidation (PEO) process was applied in a silicate-based electrolyte to AZ61 magnesium alloy pre-coated with aluminum using the electric arc spraying technique. To examine the characteristics of the fabricated coatings, their phase structures, surface features, and elemental compositions were investigated through XRD, SEM, and EDS analyses. Corrosion performances of coatings were investigated by potentiodynamic polarization test in 3.5% NaCl solution. As a result of electrochemical tests, corrosion current density values for the base sample (AZ61) and PEO coating (AZ61-PEO) were determined as 36,29 μA. cm−2 and 6,53 μA. cm−2, respectively. The findings highlight that the Al₂O₃ layer formed following PEO treatment significantly enhanced the corrosion resistance compared to the base sample.
- Yüksek Lisans TeziAçık Erişim2022Korozyon etkisi altındaki kafes çatı sistemlerin karınca kolonisi ve kelebek optimizasyon algoritma yöntemleri ile minimum ağırlık boyutlandırılması
Afranur Yaren Aydoğdu
Optimum tasarım, elde edilen kaynakların en verimli halde kullanılmasını ve hedefe yönelik çalışmalara en sağlam şekilde ulaşmayı sağlayan işlemler toplamıdır. Yapıların optimum tasarımı ile yeterli dayanıma sahip yapılar arasından ağırlığı minimum olanının elde edilmesi amaçlanmaktadır. Öte yandan, hedeflenen amaç doğrultusunda tasarlanan yapısal sisteme etki eden yükler altındaki davranışının da kabul edilebilir sınırlar içerisinde kalması gerekmektedir. Böylece, tasarım sınırlayıcılarını sağlayan ve ağırlığı minimum olan yapının elde edilmesi, optimum tasarım problemini oluşturmaktadır. Optimum tasarımda yapı sistemlerinin çözüm yöntemlerinden biri olan yapay zekaya dayalı optimizasyon teknikleri kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında uzay kafes çatı sistemlerde kullanılan çelik yapı elemanları üzerindeki korozyon etkisi incelenecektir. Düzlem kafes ve uzay kafes çatı sistemlerin korozyon etkisi dahil ve hariç olarak, belirlenen algoritma yöntemleri ile minimum ağırlık tasarımı gerçekleştirilecektir. Sürü zekasına dayanan en eski algoritma yöntemlerinden olan Karınca Kolonisi Optimizasyonu (ACO) ve son yıllarda geliştirilen yeni algoritma yöntemlerinden biri olan Kelebek Optimizasyon Algoritması (BOA) kullanılmıştır. Minimum ağırlık boyutlandırmasını kısa bir sürede gerçekleştirebilmek amacıyla gerekli hesaplamaları yapmak için MATLAB programlama dili kullanılmıştır. Öncelikle düzlem sistemler ve uzay kafes sistemlerin Sonlu Elemanlar Metodu (SEM) ile analizi gerçekleştirilen iki ayrı analiz programı yazılmıştır. Amerikan Çelik Konstrüksiyon Enstitüsü-İzin Verilen Dayanım Tasarımı (AISC-ASD) (1989) standardında belirtilen gerilme, narinlik, deplasman koşulları programa dahil edilmiştir. Öne sürülen ACO ve BOA algoritmaları düzlem ve uzay kafes sistem tasarım örneklerinde MATLAB programlama dilinde kodlanarak oluşturulan analiz programına dahil edilmiştir. Son olarak korozyon etkisi dikkate alındığında minimum yapı ağırlığındaki değişimler tespit edilerek sunulmuştur. Elde edilen analiz sonuçları kendi aralarında ve literatürdeki mevcut sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Analiz sonuçlarında önerilen ACO ve BOA yöntemlerinin düzlem ve uzay kafes sistemlerin çözümünde diğer algoritma yöntemlerinin sonuçlarına oldukça yakın sonuçlar elde edildiği görülmüştür. Böylelikle bu çalışmada kullanılan metodolojinin kabul edilebilirliği ispatlanarak korozyon etkisinin yapının minimum ağırlığının nasıl etkilediği araştırılmıştır. Korozyon etkisi altındaki farklı kafes çatı problemleri incelendiğinde yapının geometrisi, eleman sayısı, yükleme tipi vb. etmenlere bağlı olarak yapının bir miktar ağırlaştığı analiz sonuçlarında tespit edilmiş tablolarla karşılaştırmalı olarak sunulmuştur. Anahtar Kelimeler: Minimum ağırlık tasarımı, karınca kolonisi optimizasyonu, kelebek optimizasyon algoritması, kafes sistemler, MATLAB, korozyon.
