Inconel 718 nikel alaşımının elektro-termal işleme yöntemleriyle işlenebilirliğinin araştırılması
Investigation of the machinability of the inconel 718 nickel alloys by electro - thermal machining processes
- Tez No: 323075
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AHMET HASÇALIK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Inconel 718, lazer kesme, plazma arkı ile kesme, tel erozyon ile kesme, varyans analizi, modelleme, Inconel 718, laser cutting, plasma arc cutting, wire electrical discharge machining, analysis of variance, modeling
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 266
Özet
Inconel 718 nikel esaslı süper alaşımların çok yaygın kullanım alnı olmasına rağmen, düşük termal iletkenliği, sertliği, işleme sertleşmesi, gibi kendine has özelliklerinden dolayı işlenmesi zor malzeme sınıfına girmektedir. Bu alaşımların kullanım alanları dikkate alındığında, özellikle büyük ebatlarda plakalar halindeki bu alaşımlara karmaşık profillerin, yüksek yüzey ve ölçü tamlığında işlenmeleri klasik işleme yöntemleriyle sınırlıdır. Bu yüzden termal işleme yöntemleri, bu alaşımın daha ekonomik bir şekilde işlenebilirliğine olanak tanımaktadır. Bu gerekçelerden yola çıkarak, bu çalışmada, farklı sıcaklık ve sürelerde yaşlandırma ısıl işlemi uygulanmış Inconel 718 nikel esaslı süper alaşımı, lazer ışını ile işleme (LBM), plazma arkı ile kesme (PAC) ve tel erozyonu ile işleme (WEDM) olmak üzere toplam 3 farklı termal yöntem ile işlenmiş ve her bir işleme yönteminde kullanılan parametrelerin işleme kalitesi üzerindeki etkileri deneysel ve bilgisayar programı yardımıyla incelenmiştir. Deneyler neticesinde numunelerin yüzey ve ısıdan etkilenen tabakaları taramalı elektron mikroskobunda (SEM) ve atomik kuvvet mikroskobunda (AFM) incelenmiş, noktasal analiz (EDS), X ? ışınları analizi (XRD) ve mikrosertlik ölçümleri yapılmıştır. İşlenmiş yüzeylerin yüzey formasyonları, pürüzlülük değerleri, mikroyapı değişimleri, yeniden katılaşan tabaka kalınlığı, kerf genişlikleri, kerf eğim açıları gibi karakteristik değişimler ve malzemelerin ısıl iletkenliklerinin işleme kalitesi üzerine etkileri incelenmiştir. Her üç yöntemde de işleme etki eden parametrelerin bağıl etkileri istatistiki açıdan değerlendirilmiş ve optimize edilmiştir. Ayrıca yöntemler, lineer regresyon metodu kullanılarak modellenmiştir. Elde edilen modellerin uygunlukları varyans analizi ve artık analiz yöntemleri ile kontrol edilmiştir. Sonuç olarak geliştirilen modellerin her üç yöntemde de bundan sonraki uygulamalar için deney yapmadan tahmin amaçlı kullanılabileceği saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
Investigation of The Machinability of The Inconel 718 Nickel Alloys by Electro - Thermal Machining ProcessesAlthough a widespread usage area of Inconel 718 nickel based superalloys, these alloys are classified as difficult to cut materials due to the low thermal conductivity, hardness, work hardening. Considering the usage areas of these alloys, it is restricted to machine these alloys in high tolerances and complex shapes by traditional machining processes, especially for the big size plates. Thus, the thermal machining processes facilitate to machine this alloy by a more economical way. Owing to these reasons, in this study, the different age hardened Inconel 718 nickel based superalloy at different temperature and times was machined by there different thermal processes namely, laser beam machining (LBM), plasma arc cutting (PAC) and wire electrical discharge machining (WEDM). The effects of cutting parameters on the machining quality were investigated experimentally and by the help of computer programmers for the each processes. At the end of the experiments, the surface and heat affected zones of the samples were metallographically observed by scanning electron microscope (SEM), atomic force microscope (AFM), dispersive spectrograph (EDS), X ? ray diffraction (XRD) and surface hardness measurements. Some characteristic changes such as the roughness of the machined surfaces, microstructural changes, recast layer thickness, kerf wides, kerf taper ratios and the effect of thermal conductivity factor of the material on the machining quality were the main performance characteristics under investigation. The relative effects of machining parameters were evaluated statistically and optimized for the three machining processes. Additionally, the processes were modeled by using the linear regression approach. The adequacies of models were checked by analysis of variance (ANOVA) and residual analysis techniques. As a consequence, it is concluded that the developed models could be used to predict the all machining processes without making experiments for the future works.
Benzer Tezler
- Effect of diffusion annealing on the surface properties of hot dip aluminized Inconel 718 superalloy
Sıcak daldırma yöntemiyle alüminyum kaplanmış Inconel 718 süperalaşımının yüzey özelliklerine difüzyon tavlamasının etkisi
BURÇ GÜLEÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN
- Inconel 718 malzemesinin elektron ışın kaynağı altında mekanik davranışının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi ve karşılaştırılması
Analysis and comprasion of mechanical behaviour of inconel 718 material under the effect of electron beam welding experimentally and numerically
SEMİH YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT KIRCA
- Inconel 718 alaşımının tel erozyon ile işlenmesinde işleme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğüne etkisi
Effects of process parameters on surface roughness in WEDM of inconel 718 alloy
MERVE CEYLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ORHAN ÇAKIR
PROF. DR. ALPER UYSAL
PROF. DR. SABRİ ÖZTÜRK
- Inconel 713 LC süper alaşımının akışkan yataklı fırın sistemi ile nitrürlenmesi
Nitriding of inconel 713 LC superalloy with fluidized bed
MİNE YÜCEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Toz yataklı lazer ergitme yöntemiyle üretilen ınconel 718 süperalaşımının borlama işlemi sonrası karakterizasyonu
Characterization of inconel 718 superalloy produced by powder bed laser melting after boriding
UĞUR MOGAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. AHU ÇELEBİ
DR. ÖĞR. ÜYESİ İLYAS TÜRKMEN