Analytical, numerical and experimental investigation of the distortion behavior of steel shafts during through-hardening
Çelik şaftların sertleştirilmesi sırasında oluşan çarpılmaların analitik, numerik ve deneysel olarak incelenmesi
- Tez No: 268938
- Danışmanlar: DR. THOMAS LÜBBEN, PROF. DR. C. HAKAN GÜR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 186
Özet
Çarpılma (istenmeyen boyut ve şekil değişimleri) çeliklerin sertleştirilmesi sırasında meydana gelen en önemli problemlerden biridir. Sertleştirme esnasında meydana gelen klasik plastisite ve dönüşüm plastisitesi kaçınılmaz anizotropik boyut değişimlerine neden olmaktadır. Ayrıca, üretimin farklı aşamalarında ?çarpılma potansiyeli taşıyıcıları? parçada yer etmektedir.Bu çalışmada, sertleştirme işlemi süresince meydana gelen çarpılmalar, analitik, numerik ve deneysel olarak incelenmiştir. Numerik ve analitik kısımda, sertleştirme benzetimlerinin hassasiyet analizi yapılmış, parça çarpılmaları boyut analizi ile incelenmiştir. Analizler deneysel olarak desteklenmiş benzetimler yardımıyla yapılmıştır. Hassasiyet analizindeki amaç, benzetim girdilerindeki belirsizliklerin, benzetim sonuçlarına olan etkisini ortaya koymaktır. Boyut analizindeki amaç ise önceki çalışmalarda belirlenmiş boyutsuz sayıların sertleştirme işleminden kaynaklanan boyut değişimlerine olan etkisini incelemektir. Çalışma boyunca, SAE52100 çelik şaftların gazla hızlı soğutulması modellenmiştir. Benzetimlerde ticari sonlu eleman programı SYSWELD® kullanılmıştır. Teorik kısımdaki sonuçlar, hacim değişimini etkileyen malzeme özelliklerinin ve boyutsuz sayırın yüksek önem teşkil ettiğini göstermiştir. Ayrıca, östenit fazının plastisitesini etkileyen parametrelerin, boyut değişimlerinin izotropisini önemli ölçüde etkiledikleri gözlemlenmiştir. Önemsiz boyutsuz sayılar çıkarıldığında, geriye sistemi tanımlayan 14 boyutsuz sayı kalmaktadır.Çalışmanın deneysel kısmında ise, mikroyapının SAE52100 uzun silindirlerin çarpılma davranışına olan etkisi incelenmiştir. Burada, gazla hızlı soğutma deneylerine ek olarak, tuz banyosu ve yüksek hızlı sertleştirme deneyleri yapılmıştır. Sonuçlar, SAE52100 uzun silindirlerinin çarpılma davranışının, ilk kütükten işlendikleri pozisyona bağlı olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Distortion (undesired dimension and shape changes) is one of the most important problems of through hardened steel components. During quenching, anisotropic dimensional changes are inevitable due to classical plasticity and transformation induced plasticity. Moreover; various distortion potential carriers are brought into material during production chain.This study consists of analytical, numerical and experimental investigations of quench distortion. In numerical and analytical part, sensitivity analysis of the quenching model, and dimensional analysis of distortion were conducted by utilizing experimentally verified simulations. In sensitivity analysis, effect of uncertainties in input data on simulation results were determined, whereas; in dimensional analysis, the influence of various dimensionless numbers that govern quench distortion were investigated. Throughout the study, gas-nozzle-field quenching of SAE52100 long shafts were simulated. Simulations were performed by commercial finite element analysis software, SYSWELD®. Conceptual results indicate that the most important material properties and dimensionless numbers are the ones that govern volume change. Moreover, those that determine plasticity of austenite significantly affect isotropy of the dimensional changes. When unimportant dimensionless numbers are eliminated, there remain 14 dimensionless combinations that govern the problem.In experimental part of the study; effect of microstructure on distortion behavior of SAE52100 long cylinders with various diameters was investigated. In addition to gas-nozzle-field quenching, salt bath and high speed quenching experiments were performed. In regards to experimental findings, there is a correlation between distortions of long cylinders and machining position with respect to billet.
Benzer Tezler
- Investigation of the structural behavior of steel fiber reinforced concrete shear walls exposed to horizontal loads with ANSYS program
Yatay yüklere maruz olan çelik elyaf takviyeli betonarme duvarların yapısal davranışlarının ANSYS programı ile incelenmesi
JIHAD MAHMOUD ABDELGAWAD MOHAMED ALI JIHAD MAHMOUD ABDELGAWAD MOHAMED ALI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
İnşaat MühendisliğiAltınbaş Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKİ HASGÜR
- DGM'li gerilim dalgalarıyla beslenen asenkron motorlarda harmoniklerin etkileri
The Analysis of PWM-harmonic effects in selecting two induction motors for inverter drive systems
MUSTAFA KIYI
Yüksek Lisans
Türkçe
1992
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. A. FAİK MERGEN
- Sabit ve değişen genlikli dalgaları ile beslenen asenkron performans etüdü
Başlık çevirisi yok
H.ERGUN BEYENAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. A. FAİK MERGEN
- Experimental and numerical investigation of tool-part interactions in composites manufacturing
Kompozit imalatında kalıp-parça etkileşimlerinin deneysel ve sayısal araştırması
ÖVUL ÖZGU ÖZSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. NURİ BÜLENT ERSOY
- Computer aided analysis and modelling of wire drawing
Başlık çevirisi yok
CİHAT AKSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPROF. DR. BİLGİN KAFTANOĞLU