İlgi alanları

• Yüksek Lisans TeziAçık Erişim2023/r/bayburt/17317
  Nükleer enerji uygulamalarında kullanılabilecek nikel tabanlı bazı önemli alaşımların radyasyon zırhlama karakteristiklerinin belirlenmesi

  İbrahim Arslan

  Bu tez çalışmasında, geleneksel radyasyon zırhlama malzemelerinin yetersizliğinden dolayı nükleer enerji uygulamalarına entegre edilebilmek için optimal koşulları sağlayan yeni malzemelerin keşfine odaklanılmıştır. Bu kapsamda, Evanohm, Alloy 825, Haynes 230, Monel K-500 ve Monel 400 olarak adlandırılan beş farklı Ni-tabanlı alaşımın radyasyon zırhlama performansları ve karakteristik özellikleri araştırılmıştır. Bu alaşımların radyasyon zırhlama performanslarını belirlemek için, ilk olarak, foton-madde etkileşim parametreleri (MAC, LAC, HVL, MFP, ACS, ECS, Zeff, Neff, σeff ve RPE) 30-1333 keV enerji aralığında EDXRF tekniği kullanılarak deneysel olarak belirlenmiştir. Aynı zamanda, deneysel hataların belirlenmesi için bu parametreler Phy-X/PSD yazılımı kullanılarak teorik olarak da hesaplanmıştır. İkinci olarak, malzemelerin foton saçılma özellikleri hakkında bilgi veren Rinc/toplam, Zeq, EBF ve EABF parametreleri 0,015-15 MeV geniş enerji aralığında hesaplanmıştır. İncelenen alaşımların radyasyon zırhlama yetenekleri çelik-manyetit (SM) betonu ve Cupero-Nikel (CN) alaşımı ile karşılaştırılmıştır. Son olarak, elde edilen sonuçlara dayanılarak alaşımların fiziksel, kimyasal, mekanik, termal ve radyasyon zırhlama özellikleri birlikte değerlendirilerek nükleer enerji uygulamalarında kullanılabilecek en uygun alaşımın seçimi yapılmıştır. Araştırma sonucunda, incelenen malzemelerin radyasyon zırhlama performans sıralamaları Haynes 230>CN>Monel 400>Monel K-500>Evanohm>Alloy 825>SM olarak belirlenmiştir. Ayrıca, Haynes 230 alaşımın diğer alaşımlardan yaklaşık %40 daha fazla zırhlama performansı gösterdiği saptanmıştır. Bu sonuca ek olarak, Haynes 230 alaşımının incelenen diğer Ni-tabanlı alaşımlara göre daha iyi kırılma direncine (%<50), daha iyi gerilme direncine (860 MPa), daha iyi elastik modülüne (211 GPa), daha düşük termal iletkenliğe (23 0C'de 8,9 W.m-1.K-1), daha düşük özgül ısıya (23 0C'de 397 J.K-1.kg-1), daha büyük yoğunluğa (8,97 g/cm3), düşük termal genleşme katsayısına (20-150 0C'de 13x10-6 K-1) ve yüksek erime noktasına (~1350 0C) sahip olduğu belirlenmiştir. Böylece, Haynes 230 alaşımının taşıdığı bu üstün karakteristik özellikler ile nükleer uygulamalarda kullanılabilecek optimal özellikleri sağladığı gözlemlenmiştir. Bu sebeple, bu alaşımın nükleer uygulamalarda reaktör tasarımında yapı malzemesi olarak ve nükleer enerji santrallerinde ve diğer iyonize radyasyon uygulamalarında zırhlama malzemesi olarak kullanılabileceği sonucuna ulaşılmıştır.

  İncele
• MakaleAçık Erişim2022Scopus SJRQ2/r/bayburt/13441
  Precipitation-hardening stainless steels: Potential use radiation shielding materials

  Alım, Bünyamin; Özpolat, Özgür Fırat; Şakar, Erdem; Han, İbrahim; Arslan, İbrahim; Singh, V.P.; Demir, Lütfü

  In this study, it was focused on the research of new materials with high attenuation efficiency that can be used as radiation shielding material due to the incapability of conventional materials. In accordance with this purpose, the radiation shielding capabilities of four different precipitation-hardening stainless steels (PH-SSs), which are symbolized 15-5PH, 15-7PH, 17-4PH and 17-7PH, were determined both experimentally and theoretically in a wide range of radiation energy. For experimental measurements, two different detectors (Si(Li) and Na(Tl)) and twenty-three different photon energies (from 22.1 to 1332.5 keV) emitted from seven different radionuclides were used in narrow-beam transmission geometry. Phy-X/PSD software were used for theoretical calculations. The theoretically calculated parameters were determined both in the photon energies emitted by the radionuclides used in the experiment and in the continuous energy range of 0.015–15 MeV. Furthermore, in order to make a remarkable assessment of the integration of PH-SSs to nuclear energy applications, the all results obtained have been compared with the corresponding values of Fe-based steel concretes (steel-scrap (SS) and steel-magnetite (SM)), which are widely used as conventional shield materials in nuclear power plants. Moreover, in order to choose the best material to be used in nuclear applications among the PH-SSs, the results were evaluated comparatively in terms of both the characteristics of the materials and the magnitude of the radiation shielding parameters. Consequently, it was concluded that the material with the best radiation shielding performance among the examined PH-SSs was 15-7PH and the radiation shielding performance ranking was generally in the form of 15-7PH ≥ 15-5PH > 17-4PH > 17-7PH > SM > SS. Due to both high attenuation efficiency and superior properties for radiation shielding, it was determined that the PH-SSs can be used as new shielding materials in nuclear applications.

  AtıfScopus25·WoS25·OpenAlex27

  İncele
• MakaleYalnız künye2022Scopus SJRQ2/r/bayburt/13369
  Investigation of the effect of the addition of grain refiner and modifier addition on wear properties in sand and permanent mould casting of A357 and A380 aluminium alloys

  Çolak, Murat; Arslan, İbrahim

  The aim of this study is to improve the tribological behaviour of aluminium alloys by using grain refiner and modifier. The effects of Al5Ti1B grain refiner and Al10Sr modifier additives on friction and wear properties on A380, A357 alloys produced by pouring sand andpermanent mould casting were investigated. Abrasion tests were carried out under dry conditions against St1040 steel disc using a pin-disk system with 20 N load and 1.0 m/s sliding speed. It was determined that grain refiner and modifier additives decrease the friction coefficient and increase the wear resistance. It was determined that the samples produced by permanent mould casting method decreased the friction resistance by 9% and the abrasion resistance increased by 40% compared to the samples produced in sand mould. The lowest wear rate was obtained in A380 alloy with TiB and Sr added with a value of 4.87 × 10–11 m2/N.

  AtıfScopus12·WoS10·OpenAlex13

  İncele
• Yüksek Lisans TeziAçık Erişim2019/r/bayburt/17040
  Alüminyum alaşımlarının değişen döküm şartlarında mekanik ve aşınma özelliklerinin belirlenmesi

  İbrahim Arslan

  Bu çalışmada, Etial 110, Etial 140, Etial 160, Etial 177 alüminyum döküm alaşımlarının (i) ilavesiz olarak, (ii) Al5Ti1B tane inceltici ilaveli olarak, (iii) Al5Ti1B tane inceltici ve Al10Sr modifiye edici ilaveli olarak, kum ve kokil kalıba dökümünde modifikasyon ve tane inceltme işlemlerinin, mikro yapıya, mekanik özelliklere ve aşınma özelliklerine etkileri incelenmiştir. Etial 110, Etial 140, Etial 160, Etial 177 alaşımlarında tane inceltici olarak, alaşım içerisine ağırlıkça %0,2 Ti etki edecek şekilde Al5Ti1B mastır alaşımı ve ağırlıkça %0,2 Sr etki edecek şekilde Al10Sr mastır alaşımı kullanılmıştır. Sözü geçen mastır alaşımlarının ve döküm yönteminin yukarıdaki döküm alaşımlarının mikroyapısına, mekanik özelliklerine ve aşınma özelliklerine etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Alüminyum alaşımlarının, döküm öncesi sıvı metal temizlik ölçümleri Düşürülmüş Basınç Testi (Reduced Pressure Test-RPT) ile kontrol edilmiştir. Döküm deneylerinden elde edilen numunelere, mikro yapı incelemeleri, Taramalı Elektron Mikroskop (Scanning Electron Microscopy-SEM) incelemeleri, yoğunluk ölçümleri, aşınma ve sertlik testleri uygulanmıştır. Yapılan inceleme ve test sonuçlarına göre, alaşımların her birinde, tane inceltici ilavesi nedeni ile mikro yapılarında ortaya çıkan dentritik ve kaba yapının bozunarak daha ince taneli bir yapı ortaya çıkardığı tespit edilmiştir. Modifiye edici ilavesi ise döküm içyapısında oluşan Si kristallerinin biçim ve boyutlarında değişikliğe sebep olduğu için alaşımların lamel şeklindeki yapısını fiberimsi yapıya dönüştürdüğü gözlenmiştir. Hem tane inceltici hem de modifiye edici ilaveleri sertlik artışına olumlu yönde etki etmiştir. Kum ve kokil kalıp kullanılarak üretilen alaşımlara TiB ve TiB-Sr ilavesi ile aşınma oranının azaldığı belirlenmiştir. Son olarak, kum kalıp yöntemi ile üretilen Etial 110 alaşımında en yüksek aşınma oranı elde edilirken, kokil kalıp yöntemi ile üretilen Etial 140-TiB-Sr alaşımında en düşük aşınma oranı elde edilmiştir.

  İncele
• MakaleAçık Erişim2019/r/bayburt/15027
  Kum Kalıba Dökülen Farklı Alüminyum Alaşımlarının Dökümünde AL5TI1B ve AL10SR İlavesinin Mikroyapı Özelliklere Etkisinin İncelenmesi

  Colak, Murat; Arslan, Ibrahim; Gavgali, Esma

  Alüminyum alaşımları ağırlıkça hafif olması, yüksek korozyon dayanımı ve alaşımlandırılarak yapı çeliklerinden bile daha fazla mukavemet değerleri kazandırılabilmesi gibi özelliklerinden dolayı birçok sektörde kullanım alanı bulmaktadır. Gelişen teknoloji ile birlikte artan ihtiyaç ve kalite beklentileri doğrultusunda çalışmalar yapılması gerekmektedir. Alüminyum dökümlerinde nihai ürün kalitesini artırmaya yönelik Ti-B ile tane inceltme, modifikasyon çalışmaları dökümhaneler arasında oldukça yaygın uygulamalardır. Ancak farklı kimyasal bileşimlere sahip Alüminyum alaşımlarının tane inceltme ve modifikasyon işlemlerine tepkileri değişkenlik göstermektedir. Bu çalışmada Etial standardı 110, 140, 160, 177 alüminyum alaşımlarının ilavesiz olarak, Al5Ti1B tane inceltici ilaveli ve Al10Sr modifiye edici ilaveli kum kalıba dökümünde mikroyapı özellikler üzerindeki değişim incelenmiştir. Çalışmada spektrometro ile kimyasal bileşim belirleme, mikro yapı incelemeleri gerçekleştirilmiştir. Deneyler sonucunda tane inceltici ilavesi ile alaşımlarda tane yapısının daha da inceldiği ve kaba dentirik yapısının bozunduğu tespit edilmiştir. Ayrıca modifiye edicinin etkisinin yapı içerisindeki Ötektik Si içeriğine bağlı olarak olumlu yönde değiştiği anlaşılmıştır.

  AtıfOpenAlex6·TR Dizin4

  İncele