Ambient and elevated temperature mechanical behavior of a high strength aluminum alloy after cold deformation
Yüksek dayanımlı aluminyum alaşımının soğuk şekil değişim sonrası ortam ve yükseltilmiş sıcaklıkta mekanik davranışı
- Tez No: 418536
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. GÜNEY GÜVEN YAPICI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Özyeğin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 87
Özet
Günümüzde alüminyum alasımların çelik alasımlara oranla otomativ ve uzay sanayisinin yapısal uygulamalarında daha fazla tercih edildigi görülmektedir. Bu tezde 7075 alüminyum alasımının tavlanmıs ve haddelenmis durumları altında sıcak sekil degistirme karakteristigi ve mikro yapısal gelisimi incelenmistir. Test numuneleri üzerinde farklı çevresel sıcaklıklarda (200, 250, 300 ve 350 C) ve farklı gerinme oranlarında (0.001, 0.01, 0.1 s−1) izotermik tek eksenli çekme testleri gerçeklestirilmistir. Test sonuçları üzerinde iki önemli etken olan sıcaklık ve gerinme oran duyarlılıgı kırılma mekanizmaları destegi ile tartısılmıstır. Test edilen durumların aktivasyon enerjilerinin hesaplanabilmesi için örnek denklemlerdeki Zener-Hollomon degiskeninden faydanılmıstır. Yapılan testlerin sonucunda deformasyon sıcaklıgındaki artısın ya da gerinim oranlarındaki azalısın yeniden kristallesmis tane oranını arttırdıgı görülmüstür. Bu artısın daha fazla uzamaya olanak sagladıgı anlasılmıstır. Bu durumun sebebi olarak çekme deformasyonu sırasındaki dinamik yeniden kristallesme öngörülmüstür. Dolayısıyla, 200 C ve 0.1 s−1 gerinme oranındaki haddelenmis numunelerin maksimum UTS degeri 218 MPa olarak ölçülmüstür. Oysa ki 350 C ve 0.01 s−1 gerilme oranına sahip haddelenmis numunelerin kırılmaya kadar uzama oranı 55.9% olarak ölçülmüstür. Ayrıca tavlamanın aksine soguk islemelerin maksimum gerilme degerini arttırdıgı ve bu durumunda yüksek deformasyon sıcaklıklarından daha fazla süneklige yol açtıgı görülmüstür. Tam tersine, ortam sıcaklıgında soguk islemelerin esnekligi azalttıgı gözlemlenmistir. Ancak 350 C sıcaklık ve 0.001 s−1 gerinme oranında genel yumusama egiliminin gelistigi ve sünekliginin azaldıgı görülmüstür. Bu azalıs yüksek sıcaklıklardaki deformasyon esnasında olusan ikincil evrelerdeki dinamik çökelme ile açıklanmaktadır. Çalısılan sekil degistirme sartlarında incelenen kırılma yüzeyleri ile numunelerde düsük sıcaklık kırılmalarına mikro boslukların bulundugu bölgesel boyun vermelerin sebep oldugu anlasımıstır. Öte yandan, sıcaklıgın artması ile boslukların birlesmesi sayesinde kırılma meydana gelmis olup, daha iri ve fakat düsük yogunluga sahip bir kırılma morfolojisi ortaya çıkmıstır.
Özet (Çeviri)
Nowadays, aluminum alloys in automotive and aerospace industries have assigned a noticeable portion in structural applications in comparison to many steel alloys. The aim of this study was to investigate the high-temperature deformation behavior and microstructural evolution of Al-Zn-Mg-Cu aluminum alloy for two different annealed and cold rolled conditions. The elevated temperature deformation behavior and microstructural evolution of 7075 aluminum alloy at the annealed and cold rolled conditions have been studied. Isothermal uniaxial tensile tests at different temperatures of ambient temperature, 200, 250, 300 and 350 C and strain rates of 0.001, 0.01, 0.1 s−1 were conducted. The effects of two important factors; deformation temperature and strain rate sensitivity on the tensile deformation behaviors with support of fracture mechanism characteristics are discussed in details. The Zener-Hollomon parameter in an exponenttype equation has been utilized for both tested conditions in order to calculate the activation energy for the studied conditions. The results review indicates that with the increase of deformation temperature or the decrease of strain rate, the fraction of recrystallized grains increases which leads to higher elongation. This is mainly attributed to dynamic recrystallization during the tensile deformation. Accordingly, the maximum UTS value at elevated deformation temperature has been reported 218 MPa in rolled samples at 200 C under the strain rate of 0.1 s−1, whereas the maximum elongation to fracture was 55.9% in rolled samples at 350 C under the strain rate of 0.01 s−1. In addition, unlike annealed condition it has been observed that the cold working has a remarkable effect on increasing the peak stress and also leads to higher ductility at elevated deformation temperatures. But in contrast, at ambient temperature it has been observed that severely cold work could decrease the ductility. However, at 350 C and 0.001 s−1 the general trend of softening has changed and the ductility dropped which could be imputed to the dynamic precipitation resulting in the formation of the secondary phases during high-temperature deformation. Observation of the fracture surfaces in the studied deformation conditions has showed that localized necking caused the final fracture of the specimens in which microvoids can be seen at lower deformation temperatures. Whereas by increasing the deformation temperature coalescence of dimples and micro voids leading to a relatively coarse but less dense morphology resulted in fracture.
Benzer Tezler
- Metal infiltre edilmiş mikro poroz karbon kompozitlerin aşınma ve sürtünme davranışının karakterizasyonu
Başlık çevirisi yok
GÜLTEKİN GÖLLER
Doktora
Türkçe
1997
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN TEKİN
- Structural and mechanical characterization of scale-up FeCoCrNi, FeCoCrNiCux ve FeCoCrNiAlx high entropy alloys (HEAs)
Büyük ölçekli FeCoCrNi, FeCoCrNiCux ve FeCoCrNiAlx yüksek entropili alaşımların (Yea'ların) yapısal ve mekanik karakterizasyonu
ZİYA ANIL ERDAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUNUS EREN KALAY
- Investigation of the flexural behavior of steel fiber reinforced concrete hollow beams exposed to elevated temperature
Yüksek sıcaklığa maruz kalmış çelik liflerle ğüçlendirilmiş betonarme delikli kirişlerin eğilme davranışının incelenmesi
ANMAR MOHAMMED JASIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
İnşaat MühendisliğiGaziantep Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÖZAKÇA
- Bilgisayar yardımıyla süper alaşım malzeme verileri ve tasarım kriterleri kütüphanesi oluşturulması
Başlık çevirisi yok
M.ÇAĞLAYAN TAŞÇIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET DEMİRKOL
- Çeşitli katkılı ve katkısız polimer yatakların sürtünme ve aşınma karakteristiklerinin deneysel tayini
Başlık çevirisi yok
VEDAT TEMİZ
Doktora
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA GEDİKTAŞ