| 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, Beyin Fırtınası, | |
| 2 | Yüksek sıcaklık hasar mekanizmalarını tanımlar( oksidasyon, sürünme, sıcak korozyon, termal yorulma) | Anlatım, Soru-Cevap, Rol Oynama, | |
| 3 | Yüksek sıcaklık metalik alaşımlarını tanımlar ve sınıflandırır ( demir esaslı, demir dışı alaşımlar) | Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası, | |
| 4 | Yüksek sıcaklık seramik, intermetalik alaşımlarını tanımlar ve sınıflandırır | Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası, Bireysel Çalışma, | |
| 5 | Yüksek sıcaklığa dirençli kaplamaları tanımlar ve sınıflandırır | Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası, Tartışma, | |
| 6 | Yüksek sıcaklığa karşı malzeme seçimi ve uygulama yapabilir | Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası, Bireysel Çalışma, |
| 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 Prof. Dr. Şaduman ŞEN, Yüksek Sıcaklığa Dirençli Malzemeler ve Kaplama Uygulamaları Ders Notları, SABİS |
| Ders Kaynakları | 1. Heat Resistant Materials; Ed. J.R. Davis, ASM 1997. |
| 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. | ||||||
| 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. | ||||||
| # | Ders Öğrenme Çıktılarının Program Çıktılarına Katkısı | PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 | 60 |
| 1. Ödev | 10 |
| 1. Performans Görevi (Seminer) | 30 |
| 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 | ||