Determination of material constitutive equation of a biomedical grade Ti6Al4V alloy for cross-wedge rolling
Biyomedikal Ti6Al4V alaşımının çapraz kama haddeleme işlemi için malzeme yapısal denkleminin belirlenmesi
- Tez No: 252254
- Danışmanlar: PROF. MUSTAFA GÜDEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 87
Özet
Bu çalışmada, yüksek saflığa sahip biyomedikal Ti6Al4V alaşımının çaprazkama haddeleme sürecinin modellenmesi amacıyla JC akma gerilmeleri ve hasarparametreleri belirlenmiştir. Malzeme modelleri düşük (10-3?0,1 s-1) ve yüksek (300-1000 s-1) deformasyon hızlarında ve 25 ve 1150 arasında değişen sıcaklıklar içinbelirlenmiştir. Yüksek hız deformasyon testleri basma ve çekme Split Hopkinson basınçbarları kullanılarak yapılmıştır. Hasar parametrelerinin hesaplanmasında, farklı çaptaçentikli numunelerin üç eksenli gerilme katsayıları kullanılmıştır.. Test edilen alaşımınakma stresinin artan deformasyon hızıyla basma ve çekme testlerinin her ikisinde dearttığı bulunmuştur. Bu sonuç alaşımın akma gerilmesinin deformasyon hızına bağlıdavranış gösterdiğini kanıtlamıştır. Çekme testlerinde deformasyon hızının artmasıkırılma gerilmesinde düşmeye neden olmuştur. Kırılma gerilmesinde bu düşüşmikroskobik incelemeyle de doğrulanmıştır. Sünek kırılma gösteren malzemenin testedilmiş numune yüzeyleri incelendiğinde statik deformasyon hızlarında test edilennumunelerin yüzeyinde küçük ama derin çukurlar, dinamik deformasyon hızlarında testedilen numunelerin yüzeylerinde sığ ve geniş çukurlar oluştuğu gözlenmiştir. Çekmetesti sonucu oluşan kırılmaların alfa fazında başladığı ve beta fazının da çekme yönüdoğrultusunda plastik deformasyona uğradığı muhtemeldir. Basma testinde isekırılmaların kesme bandlarının (shear band) oluşumu ve takip eden kesme bandlarınınkırılmasıyla oluştuğu bulunmuştur. Statik deformasyon hızlarında yapılan yükseksıcaklık testleri 800 oC den sonra ??ß faz değişimine bağlı olarak gerilme değerleribüyük düşüş göstermiştir. Bu nedenle 25-600 oC için ve 800-1150 oC arasındakisıcaklıklar için iki farklı JC malzeme modeli oluşturulmuştur. Bulunan parametrelerbasma testi modeli hariç literatürdeki diğer model parametreleriyle tutarlıdır.
Özet (Çeviri)
In the present work, the JC flow stress and damage parameters of a biomedicalgrade Ti6Al4V alloy that contained very low levels of interstitial elements weredetermined for the modeling its deformation in the CWR process. The JC models weredetermined through quasi-static (10-3-0,1 s-1) and high strain rates (300-1000 s-1) withinthe temperature range of 25-1150 OC. High strain rate tests were performed using bothcompression and tension SHPB testing devices. The damage model was determinedusing notched specimens of different stress triaxiality. The tested alloy flow stresseswere found to increase with increasing strain rate for both compression and tensiontests. This was proved that the alloy has a strain rate sensitive flow stress behavior. Atincreasing strain rates the failure strains in tension decreased. The reduced fracturestrain was also confirmed by the microscopic observations. In statically tested samplesthe ductile fracture mode was composed of smaller but deeper dimples, while thedimples were observed to be shallow and larger in dynamically tested samples. Thetensile fracture presumably started in ? ? region and the ß ? phase microscopically shownto deform plastically through the tensile axis. The compression failure mode of the alloywas found to be resulting from the shear band formation followed by the fracture of theshear band. High temperature test conducted at quasi-static strain rate showed that thestress values decreased greatly after about 800 OC due to ? ??? ß ? transformation. Due tothis two different JC material models valid between 25-600 OC and 800-1150 OC weredeveloped. The determined JC parameters were found to be well agreed with theliterature except the model obtained from the compression tests.
Benzer Tezler
- Sonlu elemanlar metodu yardımıyla nokta direnç kaynağının soğuma analizi
The finite element modeling of the thermal distribution obtained resistance spot welding results
LÜTFİYE ÇEBİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT VURAL
- Sismik titreşimler altında betonarme perde ve çerçeve sistemlerin doğrusal olmayan stokastik analizi
Non-linear stochastic analysis of 3D reinforced-concrete shear wall-frame structures under seismic excitation
BEYZA TAŞKIN
- Değişik yükleme durumlarında polipropilen gerilme gevşemesine bağlı olarak viskoelastik davranışının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
SEMİH ATAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMA AKKURT
- Anizotrop cisimlerde yer değiştirme sürekliliği yöntemi
Başlık çevirisi yok
BAHATTİN KİMENÇE
Doktora
Türkçe
1997
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. ERTAÇ ERGÜVEN
- Rezistif yüzeyli bir tabakada gömülü silindirik cisimlerin belirlenmesi
Başlık çevirisi yok
MÜCAHİT ÖZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM AKDUMAN