Eş kanallı açısal ekstrüzyon işleminin Zn-60Al ve Zn-60Al-2Cu alaşımlarının yapısal mekanik ve aşınma özelliklerine etkisi
Effect of equal channel angular extrusion process on microstructural, mechanical and wear properties of Zn-60Al and Zn-60Al-2Cu alloys
- Tez No: 212050
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. GENÇAĞA PÜRÇEK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Mechanical Engineering, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Eş Kanallı Açısal Ekstrüzyon, aşırı plastik deformasyon, Zn-Al esaslı Alaşımlar, Mekanik Özellikler, Aşınma, Equal Channel Angular Extrusion, Severe Plastic Deformation, Zn-Al Based Alloys, Mechanical Properties, Wear
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 107
Özet
Kokil döküm yöntemiyle üretilen Zn-60Al ve Zn-60Al-2Cu alaşımlarına değişik rota (Rota-A ve Rota-Bc) ve paso sayılarında (1, 2 ve 4 paso) eş kanalda açısal ekstrüzyon (EKAE) işlemi uygulandı. Uygulanan EKAE işleminin alaşımların yapısal, mekanik (sertlik, mukavemet, süneklik ve tokluk) ve aşınma özellikleri üzerindeki etkileri sistematik bir şekilde incelendi. Zn-60Al ve Zn-60Al-2Cu alaşımlarının EKAE işlemi öncesi dökülmüş durumdaki içyapıları alüminyumca zengin ?-dendritleri ile bu dendritleri çevreleyen ?+? ötektoid karışım bölgelerinden oluşmaktadır. Zn-60Al-2Cu alaşımının içyapısında ise bakır katkısından dolayı dendritler arası bölgelerde çökelen ??fazı da bulunmaktadır. Uygulanan EKAE işlemi alaşımların içyapısını etkileyerek dendritik yapının tamamen kaybolmasına, katılaşma sırasında oluşan mikro-gözenek ve yapısal homojensizliklerin büyük oranda giderilmesine ve uygulama rotasına bağlı olarak fazların incelerek yönlenmesine neden olmaktadır. Zn-60Al ve Zn-60Al-2Cu alaşımına uygulanan bir pasoluk EKAE işlemi söz konusu alaşımların çekme ve akma mukavemetini artırmaktadır. Ancak, bundan sonra uygulanan EKAE işleminde artan paso sayısıyla alaşımların mukavemet değerleri azalmaktadır. Bu azalma Zn-60Al alaşımında daha etkili olarak ortaya çıkmaktadır. Bu azalmaya rağmen, bakır içeren alaşımda 4 paso sonrası elde edilen mukavemet değerleri hala dökülmüş durumda elde edilen değerlerden yüksektir. Uygulanan EKAE işlemi, söz konusu alaşımların süneklik ve tokluk değerlerini artırmaktadır. Bu durum, alaşımlara uygulanan EKAE işlemi ile döküm yapısının ortadan kalkması, yapısal incelme ve deformasyona bağlı homojenizasyon etkilerine dayandırılarak açıklanmaktadır. Öte yandan, uygulanan EKAE işlemi alaşımların sertlik değerlerini azaltmaktadır. Zn-60Al-2Cu alaşımına Rota-A'da uygulanan EKAE işlemi, söz konusu alaşımın aşınma davranışını iyileştirmektedir. Bu iyileşme artan yüzey basıncı ve kayma mesafesiyle daha belirgin olarak ortaya çıkmaktadır. Dökülmüş durumda gevrek bir özellik sergileyen Zn-60Al ve Zn-60Al-2Cu alaşımları, uygulanan EKAE işlemi ile mukavemet değerlerinde önemli bir azalma olmadan sünek ve tok malzemeler haline gelmektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, Zn-60Al and Zn-60Al-2Cu alloys were produced by permanent mould casting. After casting, equal channel angular extrusion (ECAE) was applied by using Route-A and Route-Bc up to four passes. Effect of ECAE parameters (Route and pass number) on structural, mechanical and wear properties were examined systematically. Microstructure of Zn-60Al consists of Al-rich ?? dendrites and Zn-rich eutectoid ?+? phase. Microstructure of Zn-60Al-2Cu alloy composed of the same phases of Zn-60Al alloy and also Cu-rich ??phase due to copper addition precipitated inter-dendritic regions. The ECAE led to elimination of dendritic structure and elongated and fragmented microconstituents occurred depending on processing route and number of passes. Strength values of the alloys after one-pass ECAE increased and then decreased by increasing the number of passes. This effect is more pronounced in binary Zn-60Al alloy. After four-pass-ECAE in both routes, the strength values obtained from ternary Zn-60Al- 2Cu alloy are higher than those obtained from the alloy in the as-cast sate. Ductility and toughness of the alloys increased with increasing the number of ECAE passes in both processing routes due to the elimination of dendritic structure and structural defects, structural refinement and strain induced homogenization. The ECAE process generally improved the wear behavior of the Zn-60Al-2Cu alloy and this effect was found to be more effective in operation conditions of higher applied pressure and longer sliding distance. Brittleness which is the major drawback of as-cast alloys was overcame by applied ECAE process without considerable decrease in strength values of Zn-60Al alloy and with increase in strength values of Zn-60Al-2Cu alloy.
Benzer Tezler
- Çinko-esaslı süperplastik alaşımların geliştirilmesi ve yapısal, mekanik ve titreşim sönümleme davranışlarının incelenmesi
Development of zinc-based superplastic alloys and investigation of structural, mechanical and damping behaviors
MUHAMMET DEMİRTAŞ
Doktora
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GENÇAĞA PÜRÇEK
- Investigation of wear and depth-sensing indentation behavior of thermally stabilized Fe-Ni-Zr alloys
Termal kararlı Fe-Ni-Zr alaşımlarının aşınma ve derinlik duyarlı indentasyon davranışının incelenmesi
MUSTAFA TEKİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN
DOÇ. DR. HASAN KOTAN
- Thermo-mechanical behavior of severely deformed titanium
Aşırı deforme titanyumun termo-mekanik davranışı
SEYEDVAHID SAJJADIFAR
Doktora
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNEY GÜVEN YAPICI
- Aşırı plastik deformasyonun titanyumun şekillendirilebilirlik ve korozyon davranışı üzerindeki etkisinin incelenmesi
Investigation of formability and corrosion behavior of pure titanium processed by severe plastic deformation
FARUK ÜNKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Mühendislik BilimleriKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GENÇAĞA PÜRÇEK
- Equal channel angular extrusion die and it's applications
Eşkanallı açısal ekstrüzyon kalıpları ve uygulamaları
SEYYİT AKDOVAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BÜLENT EKİCİ
PROF. DR. Ş. BURHANETTİN ALTAN