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 | Hasar Analizi Termokimyasal Reaksiyonlar
|
Dersin Dili | Türkçe |
Dersin Seviyesi | YUKSEK_LISANS |
Dersin Türü | Seçmeli |
Dersin Koordinatörü | Prof.Dr. ŞADUMAN ŞEN |
Dersi Verenler | |
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 ve diğer bir çok yüksek sıcaklık atmosferinde çalışan mekanik sistemlerde) kullanılan malzemeleri tanımaları, yüksek sıcaklık hasar mekanizmalarını (sıcak korozyon, sürünme, termal yorulma, termal şok, sinterleşme, faz dönüşümleri, tane irileşmesi vb.) öğrenmeleri, yüksek sıcaklık etkilerinden korunmak veya performansı artırmak amacıyla uygun yüzey ve kaplama teknolojilerini öğrenmelerini sağlamak. Yüksek sıcaklık testleri ile malzeme/ kaplama analiz ve karakterizasyonu yeteneklerini geliştirmek. |
Dersin İçeriği | Yüksek sıcaklığa dirençli malzemelerin tanımı, yüksek sıcaklık hasar türleri, uygulama alanları, malzemelerin tarihsel gelişim süreci. Demir esaslı alaşımlar, demir dışı alaşımlar,süper alaşımlar, intermetalikler, seramikler, sermetler, UHTC, kompozit malzemeler, Yüzey kaplamalar. 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 seramik 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, Ödev, |
3 | Yüksek sıcaklık metalik alaşımlarını tanımlar ve sınıflandırır ( demir esaslı, demir dışı alaşımlar) | Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, | Sözlü Sınav, Ödev, |
4 | Yüksek sıcaklık seramik, intermetalik alaşımlarını tanımlar ve sınıflandırır | Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Gösteri, | Sözlü Sınav, Ödev, |
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 Yrd. Doç. Dr. Ekrem Altuncu YL. Ders Notları 2014. |
Ders Kaynakları | 1. Heat Resistant Materials; Ed. J.R. Davis, ASM 1997. |
Sıra | Program Çıktıları | Katkı Düzeyi | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||
1 | İmalat Mühendisliği alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşabilme, bilgiyi değerlendirme, yorumlama ve uygulama becerisi | X | |||||
2 | İmalat Mühendisliği problemlerini kurgulayabilme, çözmek için yöntem geliştirme ve çözümlerde yenilikçi yöntemler uygulama becerisi | X | |||||
3 | İmalat Mühendisliğinde uygulanan modern teknik ve yöntemler ile bunların sınırları hakkında kapsamlı bilgi | X | |||||
4 | Yeni ve orijinal fikir ve yöntemler geliştirme becerisi; sistem, parça veya süreç tasarımlarında yenilikçi çözümler geliştirebilme becerisi | ||||||
5 | Analitik, modelleme ve deneysel esaslı araştırmaları tasarlama ve uygulama becerisi; bu süreçte karşılaşılan karmaşık durumları analiz etme ve yorumlama becerisi | ||||||
6 | Mesleğinin yeni ve gelişmekte olan uygulamaları hakkında farkındalık; gerektiğinde bunları inceleme ve öğrenebilme becerisi | ||||||
7 | Kuramsal, deneysel ve modelleme esaslı araştırmaları tasarlar ve uygular; bu süreçte karşılasılan karmaşık problemleri irdeler ve çözümler. | ||||||
8 | Yeni ve/veya özgün fikir ve yöntemler geliştirir; karmaşık sistem veya süreçleri tasarlar ve tasarımlarında yenilikçi/alternatif çözümler geliştirir | ||||||
9 | Çalışmalarının süreç ve sonuçlarını, o alandaki veya dışındaki ulusal ve uluslararası ortamlarda sistematik ve açık bir şekilde yazılı ya da sözlü olarak aktarabilme becerisi | ||||||
10 | Verilerin toplanması, yorumlanması, duyurulması aşamalarında ve mesleki tüm etkinliklerde toplumsal, bilimsel ve etik değerleri gözetir. | ||||||
11 | İmalat mühendisliği ile ilgili konularda strateji, politika ve uygulama planları geliştirebilmek ve elde edilen sonuçları, kalite süreçleri çerçevesinde değerlendirebilmek | ||||||
12 | İmalat Mühendisliği uygulamalarının sosyal, çevresel, sağlık, güvenlik, hukuk boyutları ile proje yönetimi ve is hayatı uygulamalarını bilir ve bunların mühendislik uygulamalarına getirdiği kısıtların farkındadır. |
# | Ders Öğrenme Çıktılarının Program Çıktılarına Katkısı | PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 | PÇ 7 | PÇ 8 | PÇ 9 | PÇ 10 | PÇ 11 | PÇ 12 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | Yüksek sıcaklık mühendislik uygulamalarını tanımlar, sıcaklık-malzeme özellikleri ilişkilerini blir | ||||||||||||
2 | Yüksek sıcaklık hasar mekanizmalarını tanımlar( oksidasyon, sürünme, sıcak korozyon, termal yorulma) | ||||||||||||
3 | Yüksek sıcaklık metalik alaşımlarını tanımlar ve sınıflandırır ( demir esaslı, demir dışı alaşımlar) | ||||||||||||
4 | Yüksek sıcaklık seramik, intermetalik alaşımlarını tanımlar ve sınıflandırır | ||||||||||||
5 | Yüksek sıcaklığa dirençli kaplamaları tanımlar ve sınıflandırır | ||||||||||||
6 | Yüksek sıcaklığa karşı malzeme seçimi ve uygulama yapabilir |
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 |