Elektron ışını toz yatağı füzyonu (eb-pbf) ile üretilen ınconel 718 alaşımına kriyojenik ve sıcak izostatik presleme işlemlerinin uygulanması; mikroyapısal ve mekanik özelliklerinin karakterizasyonu
Application of cryogenic and hot isostatic pressing processes to inconel 718 alloy produced by electron beam powder bed fusion (eb-pbf)characterization of its microstructural and mechanical properties
- Tez No: 1018463
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DİLŞAD AKGÜMÜŞ GÖK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Aydın Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, Elektron Işını Toz Yatağı Füzyonu (EB-PBF) yöntemiyle üretilen Inconel 718 alaşımının mikroyapı ve mekanik özelliklerine, kriyojenik işlem ile sıcak izostatik presleme (HIP) uygulamalarının etkileri araştırılmıştır. Yüksek sıcaklık dayanımı ve korozyon direnci gibi üstün özelliklere sahip olan Inconel 718 alaşımı, EB-PBF yöntemiyle katmanlı üretim prensibine göre üretilmiştir. Ancak bu üretim süreci sonucunda oluşan gözenekli yapılar ve faz dağılımındaki dengesizlikler, malzemenin performansını olumsuz etkileyebilmektedir. Bu bağlamda uygulanan kriyojenik işlem, malzemenin iç gerilmelerini azaltarak daha stabil bir mikroyapı elde edilmesini amaçlarken; HIP işlemi, yüksek sıcaklık ve basınç altında gözenekleri minimize ederek yoğunluğu artırmakta ve faz homojenliğini sağlamaktadır. Her iki ileri işlem tekniği, malzemenin hem mikroyapı bütünlüğünü hem de mekanik, dayanımını geliştirmek amacıyla birlikte uygulanmıştır. Deneysel çalışmalarda, EB PBF yöntemiyle üretilmiş Inconel 718 numunelere kriyojenik ve HIP işlemleri ayrı ayrı uygulanmıştır. Sonrasında numunelerin mekanik özelliklerini belirlemek amacıyla çekme, sertlik ve yüzey pürüzlülüğü testleri ve mikroyapı incelemeleri için de XRD, FTIR, SEM-EDS ve yoğunluk analizleri yapılmıştır. Elde edilen bulgular, kriyojenik ve HIP işlemlerinin Inconel 718 alaşımının mekanik ve mikroyapısal özelliklerinde önemli iyileşmeler sağladığını göstermiştir. EB-PBF ile üretilen Inconel 718 numunelerinde yüksek mukavemet hedefleri için kriyojenik işlem; yüksek süneklik ve dinamik yük dayanımı gerektiren kritik parçalar için ise HIP işlemi en verimli ısıl işlem yöntemleri olarak belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, the effects of cryogenic treatment and hot isostatic pressing (HIP) applications on the microstructure and mechanical properties of Inconel 718 alloy produced via Electron Beam Powder Bed Fusion (EB-PBF) were investigated. Inconel 718, characterized by superior properties such as high-temperature strength and corrosion resistance, was manufactured using the additive manufacturing principle of the EB-PBF method. However, the porous structures and phase distribution imbalances resulting from this production process can adversely affect material performance. In this context, the applied cryogenic treatment aims to achieve a more stable microstructure by reducing internal stresses, while the HIP process minimizes pores under high temperature and pressure, thereby increasing density and ensuring phase homogeneity. Both advanced processing techniques were implemented to enhance both the microstructural integrity and the mechanical strength of the material. In the experimental studies, cryogenic and HIP treatments were applied separately to Inconel 718 samples produced by EB-PBF. Subsequently, tensile, hardness, and surface roughness tests were conducted to determine the mechanical properties, while XRD, FTIR, SEM-EDS, and density analyses were performed for microstructural characterization. The findings demonstrated that both cryogenic and HIP treatments provided significant improvements in the mechanical and microstructural properties of the Inconel 718 alloy. Consequently, for Inconel 718 samples produced by EB-PBF, cryogenic treatment is recommended as the most suitable heat treatment method for fields requiring high strength, such as the aerospace and energy sectors, whereas the HIP process is recommended for critical parts requiring high ductility and dynamic loading resistance.
Benzer Tezler
- A numerical investigation of powder spreading in additive manufacturing
Başlık çevirisi yok
MUHAMMET FURKAN ÇOŞKUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RECEP ÖNLER
- Eklemeli imal edilen AlSi10Mg alaşımının üretim parametrelerinin mikroyapı ve mekanik davranışına etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of process parameters on the microstructure and mechanical behavior of additively manufactured AlSi10Mg alloy
HASRET BAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RAŞİD AHMED YILDIZ
- Thermal modelling of variable process parameter effects in electron beam powder bed fusion process
Elektron ışını ile toz yatağında füzyon prosesinde değişken parametre etkilerinin termal modellenmesi
BARIŞ KIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRECAN SÖYLEMEZ
- Oxygen level and particle size effects on sintering of binder jetting copper parts
Bağlayıcı püskürtmeli eklemeli imalat yönteminde bakır parçaların sinterlenmesinde tane boyutunun ve oksijen seviyesinin etkisi
CEM ÖZATEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Metalurji Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. ONUR ERTUĞRUL
- An experimental study on contactless support structures for laser powder bed fusion process
Lazer toz yatak ergitme prosesi için kullanılan temassız destek yapılarının üzerine deneysel bir çalışma
ALİCAN ÇELİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ŞEREF SÖNMEZ
DR. ÖĞR. ÜYESİ EVREN YASA