Ders Adı Kodu Yarıyıl T+U Saat Kredi AKTS
Termokimyasal Kaplama Teknikleri IMM 569 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. UĞUR ŞEN
Dersi Verenler
Dersin Yardımcıları

Prof.Dr. Şaduman Şen

Dersin Kategorisi Diğer
Dersin Amacı

Yüzey mühendisliği son yılların en çok araştırma konusu olup, teknolojide kullanılan bütün ürünler bir şekilde yüzey teması sebebiyle etkilenmekte ve çoğunlukla yüzeyden hasara uğramaktadırlar. Bu sebeple malzemelerin yüzey performanslarının geliştirilmesi büyük öneme sahip olmaktadır. Termokimyasal yöntemlerle daha çok sert, aşınma ve korozyon direnci yüksek, oksidasyon direnci yüksek olan karbür, nitrür ve borür esaslı kaplamaların yanında silisitler, aluminitler gibi teknolojik önemi olan yüey kaplamaları başarıyla uygulanmaktadır. Kalıplar, kesici takımlar, hareketli makine parçaları, mastörler, dramlar gibi son derece önemli makine parçalarının ömürleri birkaç kattan yüzlerce kata kadar artırılabilmektedir. Üniversitemiz bünyesinde, malzeme konusunda yapılan yüksek lisans ve doktora çalışmalarının bir çoğu yüzey işlemleri konusundadır. Bu sebeple Termo-kimyasal yöntemlerde sert kaplamalar dersi son derece yaralı olacak bir derstir.

Dersin İçeriği

Isı kimyasına giriş; termodinamik ve kinetik olarak ısı kimyasına yaklaşımlar; termokimyasal yöntemle yapılan kaplamalar; aluminitler ve silisitler; termokimyasal kaplama teknikleri; termokimyasal kaplamalarda kullanılan hammaddeler; termokimyasal kaplamaların gerçekleştirilmesinde kullanılan fırınlar; kullanım yerlerine göre termokimyasal kaplamaların seçimi, termokimyasal kaplamalara uygulanan testler; termokimyasal kaplamaların teknolojideki yeri ve diğer kaplama tekniklerine göre avantaj ve dezavantajları. Sert kaplamaların oluşum mekanizmaları, oluşan fazların Hume-Rothary kuralları çerçevesinde önceden tahmin edilmesi, difüzyona dayalı kaplamalar, metalik kaplamalar, karbür kaplamalar, nitrür kaplamalar, borür kaplamalar ve intermetalik kaplamalar, teknolojide termodifüzyonel kaplamaların uygulama alanları, performansları, ortamlara göre davranışları ve kaplamaların servis şartlarına göre seçimi, uygulama yöntemleri.

# Ders Öğrenme Çıktıları Öğretim Yöntemleri Ölçme Yöntemleri
1 Termokimyasal kaplama metotlarının gerekliliğini oluşturmak Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası, Doğru Yanlış Testleri, Kısa Cevaplı Testler,
2 Termokimyasal kaplama metotlarını sınıflandırma, özellikleri ve kullanım alanları ve avantaj ve dezavantajları bakımından karşılaştırmak Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası,
3 Sementasyon yöntemlerini sınıflandırmak ve özelliklerini ayırt etmek Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası,
4 Nitrürleme yöntemlerini sınıflandırmak ve malzeme özelliklerini ayırt etmek Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası,
5 Alüminyumlama yöntemlerini sınıflandırmak ve malzeme özelliklerini ayırt etmek Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası,
6 Silisyumlama yöntemini ve elde edilen özellikleri ayırt etmek Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası,
7 Termo-kimyasal yöntemle yapılan kaplamalarda elde edilen karbür, nitrür ve borür esaslı bileşiklerin oluşturulması ve özelliklerini değerlendirmek Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası,
8 Termo-reaktif difüzyonal kaplamaların teknolojideki yerini değerlendirmek ve diğer kaplama teknikleriyle karşılaştırmak Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası,
Hafta Ders Konuları Ön Hazırlık
1 Isı kimyasına giriş
2 Termo-kimyasal kaplamalara termodinamik yaklaşımlar, Kinetik yaklaşımlar
3 Termo-kimyasal yöntemle yapılan kaplamalar, Karbür, nitrür ve borür esaslı kaplamalar
4 Aluminitler ve silisitler
5 Termo-kimyasal kaplama teknikleri
6 Termokimyasal kaplamalarda kullanılan hammaddeler
7 Termokimyasal kaplamaların gerçekleştirilmesinde kullanılan fırınlar kullanım yerlerine göre termokimyasal kaplamaların seçimi
8 Termokimyasal kaplamalara uygulanan testler
9 Termokimyasal kaplamaların teknolojideki yeri ve diğer kaplama tekniklerine göre avantaj ve dezavantajları
10 Ara Sınav
11 Sert kaplamaların oluşum mekanizmaları, oluşan fazların Hume-Rothary kuralları çerçevesinde önceden tahmin edilmesi, difüzyona dayalı kaplamalar, metalik kaplamalar
12 Karbür kaplamalar, nitrür kaplamalar, borür kaplamalar ve intermetalik kaplamalar
13 Teknolojide termodifüzyonel kaplamaların uygulama alanları, performansları, ortamlara göre davranışları
14 Kaplamaların servis şartlarına göre seçimi, uygulama yöntemleri
Kaynaklar
Ders Notu

[1] Ş.Şen Termokimyasal Kaplama Teknikleri ders notları, 2022

Ders Kaynakları

[1] O. Kubaschewski, C.B.Alcock, Metallurgical thermo-chemistry, International series on materials science and technology, Vol. 24, 4th edition, Pergamon Press, Oxford, UK, 1983,
[2] M.G.Hocking, V.Vasantasree, P.S.Sidky, Metallic and ceramic coatings, Longman Group, UK, 1989
[3] ASM Handbook, Vol 18. Surface Treatment, ASM International, 1990
[4] K.Holmberg, A.Matthews, Coatings Tribology, Properties, Techniques and Applications in Surface Engineering, Elsevier, 1994.
[5] Ugur Sen, Küresel grafitli dökme demirlerin borlanması ve özellikleri, Doktora Tezi, İ.T.Ü Fenbilimleri, 1997,
[6] Özgeçmişimde yeralan 10dan fazla uluslararası Scientific index de yer alan makalaeler.
[/]200 ün üzerinde toplanmış makale, patent ve uluslararası bilidirler

Sıra Program Çıktıları Katkı Düzeyi
1 2 3 4 5
1 Yaşadığı toplumun bilgi toplumu olmasına katkıda bulunmak, toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik sorunlara çözüm sunmak amaçlarıyla alanındaki bilimsel, teknolojik, sosyal veya kültürel ilerlemeleri ulusal ve uluslararası bilimsel ortamlarda (toplantılarda) tanıtır. X
2 Alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşır, alanında güncel teknik ve yöntemler ile bunların kısıtları hakkında kapsamlı bilgiye sahip olup ve elde ettiği bilgiyi değerlendirir, yorumlar ve uygular.
3 Alanı ile ilgili problemleri tanımlar ve formüle eder, yeni ve/veya özgün fikir ve yöntemler geliştirir; karmaşık sistem veya süreçleri tasarlar ve tasarımlarında yenilikçi/alternatif çözümler ile gelişmekte olan yenilikçi yöntemleri kullanır.
4 Kuramsal, deneysel ve modelleme esaslı araştırmaları tasarlar ve uygular, belirsiz, sınırlı ya da eksik verileri bilimsel yöntemlerle tamamlar; verilerin toplanması, yorumlanması, duyurulması aşamalarında ve mesleki tüm etkinliklerde toplumsal, bilimsel ve etik değerleri gözetir.
5 Alanındaki uygulamaların sosyal, çevresel, sağlık, güvenlik, hukuki boyutlarını ve iş hayatı uygulamalarını bilir ve bunların getirdiği kısıtların farkındadır. Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin bir biçimde birlikte ve ya bağımsız çalışabilir ve sorumluluk alır.
6 İmalat yöntemleri, İmalat planlama ve kontrol, malzemelerin özellikleri, üretim planlama gibi konularda temel bilgi birikimine sahip olur. X
# Ders Öğrenme Çıktılarının Program Çıktılarına Katkısı PÇ 1 PÇ 2 PÇ 3 PÇ 4 PÇ 5 PÇ 6
1 Termokimyasal kaplama metotlarının gerekliliğini oluşturmak
2 Termokimyasal kaplama metotlarını sınıflandırma, özellikleri ve kullanım alanları ve avantaj ve dezavantajları bakımından karşılaştırmak
3 Sementasyon yöntemlerini sınıflandırmak ve özelliklerini ayırt etmek
4 Nitrürleme yöntemlerini sınıflandırmak ve malzeme özelliklerini ayırt etmek
5 Alüminyumlama yöntemlerini sınıflandırmak ve malzeme özelliklerini ayırt etmek
6 Silisyumlama yöntemini ve elde edilen özellikleri ayırt etmek
7 Termo-kimyasal yöntemle yapılan kaplamalarda elde edilen karbür, nitrür ve borür esaslı bileşiklerin oluşturulması ve özelliklerini değerlendirmek
8 Termo-reaktif difüzyonal kaplamaların teknolojideki yerini değerlendirmek ve diğer kaplama teknikleriyle karşılaştırmak
Değerlendirme Sistemi
Yarıyıl Çalışmaları Katkı Oranı
1. Ödev 100
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 3 48
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi(Ön çalışma, pekiştirme) 16 2 32
Ara Sınav 1 20 20
Ödev 2 10 20
Performans Görevi (Seminer) 1 10 10
Final 1 20 20
Toplam İş Yükü 150
Toplam İş Yükü / 25 (Saat) 6
Dersin AKTS Kredisi 6