Ultrasonik hız ölçme yöntemiyle refrakter ve seramiklerde özellik ve çatlak derinliği belirlenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2014
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MEHMET YASAK
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Cemalettin Yaman
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Teknolojinin gelişmesi ile birlikte geçtiğimiz yüzyılda, başta demir-çelik sanayi olmak üzere bütün metalürji sanayinde refrakter ihtiyacı artmıştır. Dökülebilir (monolitik) refrakterler üzerinde yapılan araştırmalar, şekillendirilmiş refrakterlerin fiziksel, kimyasal ve mekanik özelliklerinin yeterli olmadığını ortaya koymuştur. Bu araştırmalarda ham maddelerin saflığının etkisi ve kimyasal bağlayıcıların özellikler üzerindeki etkisi de incelenmiş ve farklı uygulamalar için farklı kimyasal bağlayıcılar ihtiyaç duyulduğu ortaya konmuştur. Bundan dolayı monolitik refrakter içerisindeki kimyasal bağlayıcılar, refrakterin özelliklerini ile döküm parametrelerini etkilemekte ve monolitik refrakterleri sınıflandırmaktadır. Son yıllarda fırın hacimleri ve fırın ömürleri arttırıldı. Bunlarda kullanılacak malzemelerin kalitesinden emin olma sorunu ortaya çıktı. Bu konuda en etkin kalite kontrol yöntemi olarak ultrasonik yöntem geliştirildi. Kullanılacak malzemelerin kalitesinden emin olduğumuz için fırın boyutları göreceli olarak düşürüldü. Katı malzeme içerisinde ilerleyen ultrasonik dalga, dökülebilir refrakterin ve ahşap malzemenin yoğunluğundan ve elastik özelliklerinden etkilenmektedir. Bu malzemelerin kaliteleri elastiklik özellikleri ile ilişkili olduğu için ultrasonik hız ölçümü bu malzemelerin elastiklik özellikleri hakkında bilgi vermesi için sıkça kullanılabilmektedir. Ultrasonik tarama betonun homojenliği ve segregasyon olup olmadığını kalitatif olarak tayin etmemizi sağlayan tahribatsız bir muayene yöntemidir. Test cihazları, betonda ultrasonik hızı tayin etmeye yarar. Ultrasonik hızdan giderek çatlakları, boşlukları, mukavemeti ve dinamik elastiklik modülünü tahmin edebiliriz. Bu cihaz, seramik üreticisi ve kullanıcılarının özel ihtiyaçlar için (kalite kontrol amaçlı) kullanılır. Bu çalışmada monolitik refrakterlerde kullanılan kimyasal bağlayıcıların dökümde şartlarına ve özelliklere etkisi açıklanmıştır. İlave olarak monolitik refrakterlerde yaygın olarak kullanılan kalsiyum alüminat bağlayıcının döküme etkisi de açıklanmıştır. Deneylerde, kalsiyum alüminat refraktere ilave edilen su oranının özellikler üzerindeki etkisi incelenmiştir. Uygun miktarda eklenen su ve değişik oranlarda eklenen suyun mekanik özellikler üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Çalışmalarda, 3 farklı agrega oranı kullanılmış ve mekanik dayanım ile ultrasonik hıza etkisi analiz edilmiştir. Ultrasonik hız ile basma dayanımı arasında bir ilişki bulunmaktadır. Ultrasonik hız ölçme yöntemi, dökülebilir refrakterlerde basma dayanımı ile su oranı (ağırlıkça) arasındaki ilişkiyi ortaya koymak için etkin bir yöntem olduğu anlaşılmıştır. Bu metot, dökülebilir refrakter üretiminde kalite kontrol amaçlı ile malzemenin üretiminde ve kullanım aşamasında kullanılabildiği için, çatlaklı sunta numunelerle iki farklı deney yapılmıştır. Alınan test sonuçlarına göre, numune içerisinde çatlak, kırılma veya parça kopması olması halinde, ultrasonik hızın düşmesi neticesine bakılarak parça hakkında yorum yapılabilmektedir.