Grain size dependence of twin-dominant deformation in rolled magnesium AZ31 investigated by in situ microscopic image correlation
Tanecik büyüklüğüne bağımlılığının ikizlenen haddelenmiş magnezyum AZ31 üzerinde yerinde imge korelasyonu ile incelenmesi
- Tez No: 486860
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CAHİT CAN AYDINER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 61
Özet
İkizlenen Magnezyum AZ31 alaşımının tanecik büyüklüğüne bağımlı deformasyonu, çok ölçekli yerinde dijital imge korelasyonu ile araştırılmıştır. Tanecik büyüklüğü karşılaştırması için 2 adet haddelenmiş numune kullanılmıştır. Tanecik boyutları: i) küçük taneli (KT), ~11 µm ii) büyük taneli (BT), ~25 µm. Numuneler, {101̅2}〈1̅011〉 ikizlenme sistemini harekete geçirecek şekilde basılarak yüklenmiştir. İkizlenen malzemenin deformasyon davranışları, deneyler sırasında numuneler makroskobik ve mikroskobik ölçeklerde izlenmiştir. Deformasyon haritaları, KT ve BT numunelerin yüzeylerindeki gerinim dağılımlarını karşılaştırmak için kullanılmıştır. Bunlara göre, gerilme tepkisi ve deformasyon dağılımı bakımından tanecik büyüklüğünün açıkça görülebilir etkileri vardır: KT numunedeki ikizlenme platosu gerilmesinin BT numuneninkinden yüksek olduğu görülmüştür (80 ve 60 MPa). Her iki numune de yükleme yönüne ±45°'de konumlanan deformasyon bantları ile heterojen deformasyon sergilemiştir ancak bantlar, KT numunede dağınık ve birbiriyle kesişen çapraz bant yapılarına sahipken, BT numunede tek yönlü ve lokalize durumdadırlar. Deforme olmuş bölgelerin sayısal olarak analizi yapıldığında ise KT numune üzerindeki ortalama gerinimin BT numunedekinden deney boyunca daha yüksek olduğu (~10% oranında), ancak değerlerinin birbirine yakın olduğu görülmüştür. Başka bir deforme olmuş bölgeyle kesişmeyen ve etkileşime girmeyen bantların çekme yönündeki ortalama gerinimleri %1.5-2 arasında değişmektedir. Bir bant üzerindeki bütün gerinimin ikizlenmeden kaynaklandığı farz edilerek, sadece-ikizlenme-bazlı hacim oranı, 𝑉𝑆𝑇𝐴 , adında bir nicelik tanımlanmıştır. KT numunedeki 𝑉𝑆𝑇𝐴 , BT numunedekinden yaklaşık %10 daha yüksek olmakla birlikte değerleri oldukça yakındır. Tekil bantların genişlikleri arttığında dahi𝑉𝑆𝑇𝐴 değerlerinin bantlar sabit kalması, 𝑉𝑆𝑇𝐴 'nın karakteristik değeri olduğu varsayımını doğrulamaktadır. Sadece deformasyon bantları etkileşime girdiği takdirde, kesişim bölgelerinde yoğunlaşan bir gerinim artışına rastlanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, twin-dominant deformation in rolled Magnesium AZ31 is explored with multi-scale in situ digital image correlation (DIC) by parametrizing grain size. Two samples extracted along the rolling direction are used for the grain size comparison: i) fine-grained (FG) sample with ~11 µm, ii) coarse-grained (CG) sample with ~25 µm grain size. The samples are tested under compressive loading that activates the tensile twinning system {101̅2}〈1̅011〉. Sample surfaces are monitored with macroscopic and microscopic imaging as load is incremented in position control. By area scanning the sample under microscopic optics, macroscopic deformation structures are mapped with microscopic resolution. These ultra-high-resolution maps are used to compare strain distributions of FG and CG samples. In terms of stress response and the distribution of deformation patterns, the effect of grain size is noticeable. The level of stress that FG sample exhibits on the twin plateau (flat section of the stress strain curve) is higher than that of the CG sample (80 and 60 MPa, respectively). Both samples display heterogeneous deformation in the form of ±45° inclined bands. Quantitative analysis of the deformed regions shows that average strains in deformation bands are always higher in FG sample than in CG sample but by a small margin (~10%). The nominal average standalone band strain in the axial direction spans from 1.5 to 2 % to be put in perspective of the 6.5% twin transformation strain. A quantity named sole-twinactivity volume fraction ,𝑉𝑆𝑇𝐴 , is defined over the bands that presumes entire strain accomodation comes from tensile twinning, 𝑉𝑆𝑇𝐴 is slightly higher in FG sample compared to the CG sample by the same ~10% margin. 𝑉𝑆𝑇𝐴 remains constant on a singular band even when it expands, confirming the conjecture that band strain and corresponding 𝑉𝑆𝑇𝐴 are characteristic values. Only when bands intersect and interact, the strain in these localization structures rise noticeably.
Benzer Tezler
- Kapalı yanaşma yapılarında çift pervane jet akımı etkisinde oyulma mekanizmasının araştırılması
Investigation of the scour mechanism under the influence of twin propeller jet flow in closed berthing structures
AMINA SULJEVIC
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiKıyı Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERDAL KESGİN
- Sürekli döküm tekniği ile üretilmiş levhalarda dökme rulo kalınlığının mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi
Affect of cast thickness on microstructure and mechanical properties of produced sheets with twin roll casting
SÜLEYMAN KAYAPA
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL DUMAN
- Sürekli levha döküm tekniğiyle üretilmiş 1xxx - 3xxx ve 5xxx alaşımlı levhaların mikro yapı karaterizasyonu
Micro structural characterization of contious cast 1xxx - 3xxx - and 5xxx aluminum strips
ERTUĞRUL OKUMUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI
- Ni-B ikili alaşım sisteminde Ni zengin bazı ara fazların manyetik özellikleri
Magnetic properties of some Ni rich intermediate phases in Ni-B binary alloy system
R.HALUK MUTLU
Doktora
Türkçe
1987
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ARSIN AYDINURAZ
- Rare-Earth 3d Transition Metal Nanoparticles and Nanoflakes by Surfactant-Assisted High-Energy Ball Milling
Sürfaktan Destekli Yüksek Enerjili Bilyalı Öğütme ile Nadir Toprak 3d Geçiş Metal Nanopartikülleri ve Nanopullar
NİLAY GÜNDÜZ AKDOĞAN
Doktora
İngilizce
2012
Fizik ve Fizik MühendisliğiUniversity of DelawareFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GEORGE HADJIPANAYIS