Yapı Çeliklerinin Isıl İşlemle Mekanik Özelliklerinin Değiştirilmesinin Temas Mekaniğine Olan Etkilerinin İncelenmesi
Investigation of the Effects of Modifying the Mechanical Properties of Structural Steels by Heat Treatment on Contact Mechanics
- Tez No: 1014294
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT YAYLACI, DOÇ. DR. DURSUN MURAT SEKBAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, yapı çeliklerine uygulanan farklı ısıl işlem süreçlerinin malzemenin mekanik özellikleri üzerindeki etkileri ve bu değişimlerin temas mekaniği davranışına yansımaları incelenmiştir. Çalışma kapsamında S235JR (St37) yapı çeliği esas alınmış; tavlama, normalizasyon ve su verme gibi ısıl işlem yöntemleri uygulanarak akma dayanımı, çekme dayanımı ve süneklik değerlerindeki değişimler deneysel olarak belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre ısıl işlemlerin malzeme davranışında belirgin farklılıklar oluşturduğu gözlemlenmiştir. Deneysel bulgular, temas mekaniği açısından değerlendirilmiş ve mekanik özelliklerdeki değişimlerin temas gerilmeleri, deformasyon karakteristiği ve yük taşıma davranışı üzerindeki etkileri analiz edilmiştir. Tavlama işlemi sonrasında akma ve çekme dayanımlarında azalma, süneklikte ise artış meydana gelmiş; bu durum temas bölgesinde daha geniş plastik deformasyon eğilimi ile ilişkilendirilmiştir. Normalizasyon işlemi ile mekanik özelliklerde dengeli bir iyileşme sağlanmış ve temas davranışında daha kararlı bir gerilme dağılımı elde edilmiştir. Su verme işlemi sonucunda ise akma ve çekme dayanımlarında önemli artışlar gözlemlenmiş, buna karşılık süneklikte belirgin bir azalma meydana gelmiştir. Bu değişim, temas bölgesinde artan rijitlik ve azalan plastik deformasyon kapasitesi ile değerlendirilmiştir. Çalışmada ayrıca, ısıl işlem – mekanik özellik – temas mekaniği ilişkisini modellemek amacıyla Yapay Sinir Ağları (YSA) ve Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY) kullanılmıştır. Sayısal analizler ve tahmin modelleri, deneysel sonuçlarla uyumlu eğilimler göstermiş ve temas davranışının mekanik özelliklere duyarlılığını ortaya koymuştur. Sonuç olarak, yapı çeliklerine uygulanan ısıl işlem süreçlerinin yalnızca malzeme dayanımı üzerinde değil, temas mekaniği parametreleri üzerinde de kritik rol oynadığı belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates the effects of different heat treatment processes applied to structural steels on their mechanical properties and examines how these variations influence contact mechanics behavior. Within the scope of the study, S235JR (St37) structural steel was selected as the base material. Heat treatment methods including annealing, normalization, and quenching were applied, and the resulting changes in yield strength, tensile strength, and ductility were experimentally determined. The findings indicate that heat treatment processes lead to significant variations in material behavior. The experimental results were evaluated from a contact mechanics perspective, focusing on the influence of altered mechanical properties on contact stresses, deformation characteristics, and load-bearing behavior. Following annealing, a reduction in yield and tensile strengths accompanied by an increase in ductility was observed, which was associated with a greater tendency for plastic deformation within the contact zone. Normalization resulted in a balanced improvement of mechanical properties, yielding a more stable stress distribution under contact conditions. In contrast, quenching produced a substantial increase in strength values while significantly reducing ductility. This behavior was interpreted in terms of increased stiffness and limited plastic deformation capacity in the contact region. Furthermore, Artificial Neural Networks (ANN) and the Finite Element Method (FEM) were employed to model the relationship between heat treatment, mechanical properties, and contact mechanics responses. Numerical analyses and predictive models demonstrated trends consistent with experimental observations, highlighting the sensitivity of contact behavior to mechanical property variations. Overall, the results confirm that heat treatment processes play a critical role not only in determining the strength of structural steels but also in governing key contact mechanics parameters.
Benzer Tezler
- Examination of abresive wear behaviour of steels
Çeliklerin abrasiv aşınma davranışlarının incelenmesi
SİDAR BOĞAÇHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Enjeksiyon kalıplarında kullanılan sıcak iş takım çeliklerinin yüzey özelliklerinin geliştirilmesi
Surface modifications of hot work tool steel injection molds
SÜLEYMAN ALPER YEŞİLÇUBUK
Doktora
Türkçe
2010
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. KELAMİ ŞEŞEN
- Yapı çeliklerinin kırılma tokluğu üzerine bir çalışma
A study on fracture toughness of structural steels
HALİL AYTEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Metalurji MühendisliğiAfyon Kocatepe ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF.DR. GALİP SAİD
- Zırh çeliğinin kaynak sonrası mekanik ve balistik özelliklerinin incelenmesi
Inspection of mechanical and ballistic properties of armor steel after welding
SERKAN KEÇE
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Savunma ve Savunma TeknolojileriKarabük Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAYRİYE ERTEK EMRE
- Zırh çeliklerinde kaynak sonrası ısı tesiri altında kalan bölgenin özelliklerinin ısıl işlem ile iyileştirilmesi
Improvement of properties of heat affected zone in armour steels by heat treatment after welding process
CİHAN EMRE MERZALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KELAMİ ŞEŞEN