Development of a novel severe plastic deformation method for a thin-walled open section beam: Thin-walled open channel angular pressing (TWO-CAP)
İnce cidarlı açık kesitli kiriş için yeni bir aşırı plastik deformasyon metodunun geliştirilmesi: İnce cidarlı açık kanal açısal presleme (ICA-KAP)
- Tez No: 571243
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AYKUT KENTLİ, DOÇ. DR. HASAN KAYA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, u-profil şeklinde numuneler için ince cidarlı açık kanal açısal presleme (İCA-KAP) olarak adlandırılan yeni bir aşırı plastik deformasyon (APD) metodu geliştirilmiştir. Böylece, APD metodu yardımıyla tane boyutu küçültülerek malzemenin özelliklerinin arttırılması amaçlanmıştır. Yeni geliştirilen yöntem ile AZ31, AA5083 alaşımları ve ticari saf bakır malzemeleri deneysel çalışmalarda kullanılmıştır. Çalışma kapsamında yöntemin ilkelerine uygun parametreler öncelikle belirlenmiş ve sistemin analitik modeli oluşturulmuştur, ardından çalışma nümerik analiz (sonlu elemanlar yöntemi) ile desteklenmiştir. Teorik çıktılar dikkate alınarak üretilen, İCA-KAP kalıpları ile uygun bir deney düzeneği kurulmuştur. Numuneler kalıp kanalına uyacak şekilde u-profil şeklinde, katı haldeki malzemelerden işlenerek üretilmiş ve tavlanarak İCA-KAP kalıp kanalı boyunca 4 geçişe kadar preslenmiştir. Deneysel çalışmaların ardından, mekanik ve mikroyapısal özelliklerdeki değişiklikleri belirlemek için numuneler test edildi. Bu aşamada mekanik özellikleri belirlemek için çekme testi ve sertlik testi uygulanırken, optik mikroskop, taramalı elektron mikroskobu, enerji dağılımlı spektroskopi, X-ışını kırınımı ve transmisyon elektron mikroskobu analizleri seçilmiş alan elektron difraksiyonu ile mikroyapısal gelişmeleri görmek için uygulanmıştır. Sonuç olarak, aşırı plastik deformasyonun etkisiyle malzemelerin mikroyapı ve tane boyutlarında değişiklikler meydana gelmiştir. Tavlanmış yapılara göre tane boyutu küçülerek daha uniform hale gelmiş ve bu sebeple; mukavemet, sertlik ve tokluk değerleri üzerinde iyileşme gözlenmiştir. Açık kesitli profiller, endüstrinin birçok alanında yaygın olarak kullanılmaktadır; özellikle otomotiv ve havacılık endüstrisinde yüksek mukavemet-ağırlık oranında sahip malzemelere ihtiyaç duyulmaktadır. Fakat, literatür incelemesinde bu tür profiller için geliştirilmiş herhangi bir APD metoduna rastlanmamıştır. Bu nedenle, yapılan tez çalışmasının orijinal bir çalışma sunarak malzeme geliştirme teknolojisi ve endüstrisi için yararlı olacağı beklenmektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, a novel severe plastic deformation method (SPD) is named as thin-walled open channel angular pressing (TWO-CAP) was developed for u-type cross-sectional specimens. Thus, it is aimed to increase the material properties by minimizing their grain size by the help of the SPD method. By the newly developed method, AZ31, AA5083 alloys and commercially pure copper materials were used in experimental studies. Within the scope of the study, firstly the parameters were determined by the principles of the method, and an analytical model of the system was generated, following that, the study was supported by the numerical analysis (finite element method). Then, a suitable experimental setup was established with TWO-CAP dies, which were produced by taking into account theoretical outputs. After that, the specimens were machined from bulk material in u-profile shape as to fit the die channel, and then these specimens were annealed and pressed along the channel of TWO-CAP die up to 4 passes. Then, the specimens were tested in order to determine the changes in mechanical and microstructural properties. In this stage, the tensile test and hardness test were applied to determine the mechanical properties while, optical microscope, scanning electron microscope, energy dispersive spectroscopy, X-ray diffraction, and transmission electron microscope analyses with selected area electron diffraction were applied to see microstructural improvements. As a result, improvement on strength, hardness, and toughness were observed depending on the changes on the microstructures and grain sizes of materials due to the large plastic deformation. Open cross-section profiles are widely used in many areas of the industry; they are especially desired in high strength to weight ratio in the automotive and aerospace industry. However, any developed SPD study for these type profiles cannot be encountered in the literature. Thus, this thesis study presents an original study, and it is expected that it will be beneficial for material development technology and industry.
Benzer Tezler
- Yeni bir apd yöntemiyle mekanik özelliklerin iyileştirilmesi: vorteks kanallı açısal presleme (VO-CAP)
Enhancement of mechanical properties by a novel spd method: Vortex-channel angular pressing (VO-CAP)
HÜSEYİN BEYTÜT
Doktora
Türkçe
2025
Makine Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEMSETTİN TEMİZ
DR. ÖĞR. ÜYESİ KERİM ÖZBEYAZ
- Production and characterization of biodegradable nanofibrous mats for food packaging applications
Gıda paketleme uygulamalari için biyolojik olarak parçalanabilir nanolifli matlarin üretimi ve karakterizasyonu
SALIH BIRHANU AHMED
Doktora
İngilizce
2025
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HARUN ÇUĞ
DOÇ. DR. YASİN AKGÜL
- Hibrit araçlarda meydana gelen yangınlar ve etkili söndürme sistemlerinin incelenmesi
An investigation into fires in hybrid vehicles and the assessment of effective fire suppression systems
CEMİL ÖZKALAY
Doktora
Türkçe
2025
Mühendislik BilimleriSakarya ÜniversitesiYangın ve Yangın Güvenliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN SERHAD SOYHAN
- Hı̇droksı̇apatı̇t bazlı bı̇yomateryallerı̇n modı̇fı̇kasyonu ve denı̇z ortamında ağır metal gı̇derı̇mı̇ ve bı̇yofı̇lm oluşumuna yönelı̇k davranışları
Modification of hydroxyapatite from cattle bones with starch and l- cysteine to remove of heavy metal from environmental samples and limit the biofilm formation
GÜLŞEN MELTEM
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ASLI BAYSAL
DOÇ. DR. SALİHA ESİN ÇELİK
DOÇ. DR. NİL ÖZBEK
- Fabrication and characterization of support layer for thin film nanocomposite desalination membranes
İnce film nanokompozit desalinasyon membranları için destek tabakası üretimi ve karakterizasyonu
KADER ÖZGÜR
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET GÖKTUĞ AHUNBAY