Development of high temperature creep resistant aluminium based sand cast magnesium alloys
Yüksek sıcaklık sürünme direncine sahip kuma döküm alüminyum esaslı magnezyum alaşımlarının geliştirilmesi
- Tez No: 507713
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ KALKANLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Magnezyum kuma döküm, modifiye edilmiş Mg2Si fazı, magnezyum transmisyon mahvazaları, sürünme dirençli magnezyum alaşımları, Magnesium sand casting, modified Mg2Si phase, magnesium transmission housings, creep resistant magnesium alloys
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 245
Özet
Bu tezin temel amacı, günümüzdeki helikopter güç aktarma sistemleri dişli kutularında kullanılmakta olup kum kalıba dökülebilen ZE41A ve EV31A magnezyum alaşımlarının yerine geçebilecek alüminyum içeren magnezyum alaşımlarını geliştirmektir. Geçmişte AZ91 magnezyum alaşımı da helikopter transmisyon mahfazalarında tercih edilmekteydi. Bununla birlikte, mikroyapısındaki -(Mg17Al12) fazının 120 0C üzerinde düşük sürünme sebep olması ve farklı kesit alanlarındaki çok değişken mekanik özellikler göstermesi AZ91 alaşımın modern helikopter transmisyon mahfazalarında kullanımı kısıtlamaktadır. Bu tez, AZ91 alaşımının bu dezavantajlarını farklı alaşım elementleri ekleyerek gidermek için oluşturulmuştur. Si, Sr, Ca and Sn gibi alaşımlandırma elementlerinin AZ91 alaşımına eklenmesi, mikroyapıda yüksek sürünme direncine sahip fazların oluşması ve döküm hatalarını azaltarak istenen mekanik özellikleri elde etmek içindir. AZ91 alaşımına 0.7% Si, 0.5% Ca ve 0.9% Sn elementlerinin eklenmesi tane boyutunu azalırken, alaşımının porozite yüzdesinin AZ91 alaşımından bile yüksek olması çekme testi sonuçlarında azalmaya neden olmaktadır. Test sonuçları, 0.7% Si, 0.4% Sr, 0.6% Sn elementlerine ek olarak 0.1% Al-5Ti-1B tane incelticinin AZ91 alaşımına birlikte eklenmesiyle ZE41A ve AZ91 alaşımlarına kıyasla daha yüksek çekme testi sonuçları elde edildiğini göstermiştir. Sr and Sn elementlerinin eklenmesiyle -(Mg17Al12) faz ağının azalması, daha yüksek sürünme direncine sahip bir magnezyum alaşımın elde edilmesi sağlamıştır. Sr and Sn gibi elementlerin mekanik olarak zararlı“Çin Yazısı”Mg2Si morfolojisinin, oda ve yüksek sıcaklık özelliklerini iyileştiren poligonal ya da karemsi şekle modifikasyonunu sağlanmıştır. Test sonuçları AZ91 alaşımına eklenenen alaşım elementlerinin (0.7 % Si, 0.4% Sr ve 0.6% Sn) ve tane inceltinin (0.1% Al-5Ti-1B) farklı döküm kalınlıklarında yapısal bütünlüğü sağladığını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The aim of this thesis is to develop alternative sand casting aluminum based magnesium alloys to substitute current sand castable helicopter transmission housing magnesium alloys such as ZE41A and EV31A. AZ91 magnesium alloy has also been preferred for helicopter transmission housing material. However, the lower creep resistance above 120 0C due to the presence of -(Mg17Al12) phase in the microstructure and showing varying mechanical properties in different section thicknesses limit the usage of AZ91 in the modern helicopter transmission housings. This thesis has been aimed to eliminate these disadvantages of AZ91 alloy by adding different alloying elements. The aim of alloying elements e.g. Si, Sr, Ca and Sn addition to AZ91 alloy is to form high temperature creep resistant phases in the microstructure and decrease casting defects such as interdendritic porosity in order to obtain desired mechanical properties. Although simultaneous addition of 0.7 % Si, 0.5 % Ca and 0.9 % Sn addition to AZ91 alloy decreases the grain size, porosity percentage of the alloy is higher than even that of AZ91 alloy, which causes reduction of tensile test results. The test results show simultaneous addition of 0.7 % Si, 0.4 % Sr, 0.6 % Sn elements together with 0.1 % Al-5Ti-1B to AZ91 alloy results in higher tensile test results in comparison to ZE41A and AZ91 magnesium alloys. The decrease in volume fraction of -(Mg17Al12) phase network was achieved with addition of Sr and Sn elements to obtain a high creep resistant magnesium alloy. The elements like Sr and Sn provide the modification of mechanically detrimental“Chinese script”morphology of Mg2Si to polygonal and square-like shape, which is beneficial both at room and elevated temperature properties. The test results indicate the structural integrity in variable casting thicknesses achieved after the alloying elements (0.7 % Si, 0.4 % Sr and 0.6 % Sn) and grain refiner (0.1 % Al-5Ti-1B) addition to AZ91 alloy.
Benzer Tezler
- Çinko-Alüminyum esaslı ZA-8 alaşımında alaşım elementlerinin mekanik özelliklere ve mikroyapıya etkisi
Başlık çevirisi yok
AHMET TÜRK
- 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
- Basınçlı döküm yöntemiyle üretimde OTHEA ve HAA teknikleri uygulaması ile ürün ve proses optimizasyonu
Ooptimising product and process by fmea and fta techniques on die casting production
BURAK PULATKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YILMAZ TAPTIK
- Development of new generation Fe-based Al-Si-Mo alloys for exhaust manifold applications
Egzoz manifold uygulamaları için yeni nesil Al-Si-Mo alaşımlı dökme demirlerin geliştirilmesi
RIFAT YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURİ SOLAK