Geri Dön

The effects of chromic acid anodizing on fatigue behavior of (AMS4050) 7050 T7451 aluminum alloy

Kromik asitle anotlamanın (AMS4050) 7050 T7451 aluminyum alaşımının yorulma davranışı üzerindeki etkileri

  1. Tez No: 535724
  2. Yazar: ÇAĞRI İLHAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. RIZA GÜRBÜZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Havacılık Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Aeronautical Engineering, Mechanical Engineering, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 105

Özet

Bu çalışmada kromik asitle anotlama işleminin (AMS4050) 7050 T7451 Aluminyum alaşımı üzerindeki etkisi yorulma davranışı açısından incelenmiştir. Çözündürme ısıl işlemi sonrası gerilme giderme ve aşırı yaşlandırma işlemleri uygulanarak elde edilen 7050 T7451 alüminyum alaşımı havacılık endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Kromik asitle anotlama yöntemi, korozyona karşı yüzeyde alüminyum oksit (Al2O3) tabakası oluşturularak yapılan bir işlemdir. Malzemenin korozyon direnci bu işlemle arttırılmasına rağmen, yorulma ömrü azalmaktadır. Kromik asitle anotlama işlemi yorulma ömrüne farklı etkileri yağdan arındırma, dağlama önişlmeleri ile anotlama basamaklarından oluşur Bu çalışmada, ön işlemlerden olan dağlama aşamasında alkali dağlayıcı ve/veya asit dağlayıcıların çeşitli sürelerde kullanıldığı sekiz farklı kromik asit anotlama işlemi incelenmiştir. Yorulma testleri öncesinde kromik asit anotlama parametrelerini belirlemek için ön işlemler sırasında oluşan çukurların aşınma özellikleri optik mikroskop incelemesi ile belirlenmiştir. Uygulanan sekiz farklı prosesten numune yüzeyini en çok aşındıran ve ASM Volume 5 Anodizing dökümanına uygunluk gösteren proses yüzey işlemi olarak yorulma numunelerine uygulanmıştır. Yorulma testleri için dört farklı grup belirlenmiştir. Bu gruplar, malzemenin yüzey işlemsiz halini, sadece ön işlemlerin etkisini, standart kromik asitle anotlama ve kromik asit banyosunda geçirilen sürenin etkisini incelemek amacıyla seçilmiştir. ASTM E-466' ya uygun ve negatif gerilme oranı (R) -1 olan sabit genlikli tek eksenli yorulma testleri gerçekleştirilmiştir. Bu testler rezonans yorulma cihazlarında 91 Hz'lik frekans değerinde ve 106 çevrime kadar gerçekleştirilmiştir. Yorulma testleri sonuçları gerilim çevrim (S-N) grafiği oluşturmak için AGARD-AG-292'ye göre değerlendirilmiştir. Yorulma limitindeki azalma belirlenmiş, bununla birlikte kromik asitle anotlamanın uygulama süresinin etkisi de araştırılmıştır. Kırılma yüzeyleri, morfoloji, çatlak başlangıç bölgesi ve yorulma izi açısından taramalı elektron mikroskobuyla (SEM) incelenmiştir. Yorulma hasarında çatlak ilerleme aşamasının kromik asitle anotlama yüzey işleminden bağımsız olduğu fraktografik analiz verileri işlenerek bulunmuştur.

Özet (Çeviri)

7050 T7451 is a solution heat treated, stress relieved, and overaged aluminum alloy which has extensively used in aerospace industry. Chromic Acid Anodizing (CAA) is a treatment against corrosion by producing aluminum oxide layer (Al2O3) at the surface. Although corrosion resistance is increased by CAA, fatigue life of the material is affected inversely due to CAA process. CAA process consists of pre-treatments (degrease, etching etc.) and anodizing steps which have different effects on fatigue life of the material. The effect of Chromic Acid Anodizing (CAA) surface treatment on 7050 T7451 aluminum alloy was presented in this study in terms of fatigue behavior. In this study, eight different CAA processes were examined with regard to etching stage of pre-treatments by using an alkaline etchant and/or acid etchants during various immersion time. Optical microscopic examination was applied in order to measure pit depths, caused by pretreatments, and to determine pitting characteristics for selection of CAA process parameters before fatigue tests. After CAA process was selected among 8 processes in terms of pitting characteristics and conformity for ASM Volume 5 Anodizing, selected process was used as surface treatment of fatigue specimens. Four groups were determined for fatigue tests which were as-machined, pre-treated, anodized and anodized with extended immersion time. These groups were to research bare condition of the material, only pretreated condition of CAA, standard CAA applied condition and effect of immersion time respectively. Constant amplitude axial fatigue tests, ASTM-E466, were conducted to specimens at 91 Hz with resonant test machine at stress ratio ( R) of -1 until run-out criteria which was 106 cycles. Fatigue test results were evaluated according to AGARD-AG-292 for curve fitting in order to obtain S-N curve in which comparison of each fatigue groups was done. Fatigue limit reduction was detected due to pretreatments of CAA. While, fatigue limit reduction was not influenced by immersion time of CAA. Fracture surfaces of the specimens were examined by scanning electron microscope (SEM) to investigate morphology, crack initiation sites and striation counting. Crack propagation stage of fatigue failure was found to be independent from surface treatment by analyzing striation counting.

Benzer Tezler

  1. Anodik oksidasyonun alüminyum alaşımlarının mekanik özellikleri ve korozyon direncine etkisi

    The effect of anodic coating on mechanical properties and corrosion resistance of aluminium alloys

    UFUK AKYILDIZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Havacılık MühendisliğiGazi Üniversitesi

    İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ OĞUZ POYRAZOĞLU

  2. Farklı asitlerle yapılan anodik oksidasyon işlemlerinin 2024 ve 7075 alüminyum alaşımlarının korozyon direncine etkisi

    The effect of anodic oxidation treatments with different acids on the corrosion resistance of 2024 and 7075 aluminum alloys

    YUSUF TOLUNAY KOZAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ CEVAT FAHİR ARISOY

  3. Farklı kromitlerden Na-kromat üretiminde proses parametrelerinin üretim verimine etkisinin incelenmesi

    Investigation of the effects of process parameters on the sodium chromate production efficiency in production from different chromites

    CENK CENİKLİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SERVET İBRAHİM TİMUR

  4. Düşük dereceli (750°c ? 1020°c) kromatlı sırlar

    Low temperature (750°c ? 1020°c) chromate glazes

    HASAN SENCER SARI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Güzel SanatlarÇanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi

    Seramik Ana Sanat Dalı

    YRD. DOÇ. M. FATİH KARAGÜL

  5. Krom kaplama teknikleri

    Chromium plating techniques

    YAKUP ALİ GEREDE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    Kimya MühendisliğiAnadolu Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SÜLEYMAN KAYTAKOĞLU