Geri Dön

SiC parçacık takviyeli al matrisli kompozitlerin değişken yükler altında yorulma davranışları

Fatigue behaviour of SiC particle reinforced al matrix composites under variable loads

  1. Tez No: 517191
  2. Yazar: YAKUP ÇAM
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ADEM KARCI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Sivil Havacılık, Civil Aviation
  6. Anahtar Kelimeler: metal matrisli kompozitler, yorulma çatlak ilerlemesi, tek aşırı yükler, metal matrix composites, fatigue crack growth, single overload
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Erciyes Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Sivil Havacılık Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 91

Özet

Bu çalışmanın amacı, Al esaslı, SiC parçacık takviyeli metal matrisli kompozit malzemeler üretmek ve bu malzemeleri değişken genlikli çevrimsel yükler altında yorulma çatlak ilerleme davranışı, yorulma çatlak ilerleme hızı ve etkin çatlak ilerleme mekanizmaları açısından incelemektir. Seramiklerle güçlendirilmiş metal esaslı malzemeler, ticari metal alaşımlara göre daha yüksek aşınma direnci, rijitlik ve özgül dayanım özelliklerine sahiptir. Yüksek dayanım/ağırlık oranlarından dolayı otomobil ve havacılık endüstrisinde kullanımları artmaktadır. Özellikle uçak yapısal parçaları için bu malzemelerin, hasar tolerans tasarımının bir gereği olarak, yorulma çatlak başlangıcı, yorulma çatlak ilerleme hızı ve davranışının çok iyi karakterize edilmesi hedeflenmektedir. Bu çalışmada takviyesiz alaşım ve %5 SiC takviyeli kompozit malzemeler toz metalürjisi yöntemi kullanılarak üretilmiş ve ikincil işlem olarak ekstrüzyon uygulanmıştır. Malzemenin mekanik davranışlarını incelemek için çekme ve yorulma testleri yapılmıştır. Değişken genlikli yüklemenin temelini oluşturan tek aşırı yüklerin etkisini incelemek için takviyesiz malzemelere 1.4 ve 1.6 oranlarında ve %5 takviyeli malzemelere 1.25, 1.4, 1.6, 1.75 oranlarında tek aşırı yükler uygulanmıştır. Tek aşırı yük oranı arttıkça aşırı yüklerin sebep olduğu çatlak ilerleme gecikmesi artmıştır. Ayrıca SEM tekniği kullanılarak mikro yapı analizleri yapılmış, yorulma ve çekme numunelerinin kırık yüzeyleri incelenmiştir.

Özet (Çeviri)

The aim of this work is to produce Al-based, SiC particle reinforced metal matrix composite materials and investigate these materials in terms of fatigue crack propagation behavior, fatigue crack growth rate and effective crack propagation mechanisms under cycle loads of varying amplitude. Ceramic reinforced metal based materials have higher wear resistance, stiffness and specific strength than commercial metal alloys. Due to their high strength to weight ratios, their use is increasing in the automobile and aviation industries. In particular, these materials for aircraft structural parts, as a requirement of the damage tolerance design fatigue crack initiation, fatigue crack growth rate is expected to be very well-characterized and behavior. In this study, aluminium alloy without reinforcement and composite materials 5% SiC reinforced composite materials were produced by using the powder metallurgy method and extrusion was applied as a secondary process. Tension and fatigue tests were carried out to investigate the mechanical behavior of the material produced. In the constant amplitude fatigue tests, the stress ratio R = 0.1. To investigate the effects of single overloads that are basis of variable amplitude loading, single overloads were applied to unreinforced materials at ratios of 1,4 and 1,6 and to 5% reinforcement materials at 1,25, 1,4, 1,6, 1,75 single overload ratios. As the single overload rate increases, the crack propagation delay, which is caused by overloads, is increased. In addition, microstructure analyzes were performed and fracture surfaces of fatigue and tensile specimens were investigated using SEM technique.

Benzer Tezler

  1. Farklı karbür fazı içeren partikül takviyeli al matrisli kompozitlerin toz metalurjisi yöntemiyle üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of various carbide particulate reinforced aluminium matrix composites produced by powder metallurgy method

    RİFAT ONUR ÜLKÜSEVEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BURAK ÖZKAL

  2. Ni kaplanmış MgO takviyeli Al matrisli kompozitlerin vakum infiltrasyon yöntemi ile üretilmesi ve özelliklerinin incelenmesi

    Production of Ni-coated MgO reinforced Al matrix by vacuum infiltration method and investigation of their properties

    ABDULLAH ÇAKIR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Mühendislik BilimleriKırıkkale Üniversitesi

    Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RECEP ÇALIN

  3. Alüminyum matrisli hibrit kompozitlerin mekanik alaşımlandırma yolu ile üretimi ve yapısal karakterizasyonu

    Production and structural characterization of hybrid composites with aluminum matrix by mechanical alloys

    MEHMET EMİN PALAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Mühendislik BilimleriErciyes Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ESEN DAĞAŞAN BULUCU

  4. Alüminyum matrisli seramik takviyeli mikron altı kompozitlerin mekanik alaşımlandırma yolu ile üretim ve karakterizasyonu

    Production and characterization of alumium matrix ceramic reinforced sub-micron composites by mechanical alloying

    ESEN DAĞAŞAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Makine MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEBAHATTİN ÜNALAN

  5. Al/SiC kompozitlerin infiltrasyon yöntemi ile üretimi ve özelliklerinin araştırılması

    Investigation of production and wear behavior of Al/SiC composites by vacuum infiltration technique

    MEHMET ACILAR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    Metalurji MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. FERHAT GÜL

    PROF. DR. YUSUF ŞAHİN