Effect of mechanical vibration on the microstructure and the mechanical properties of 7075 aluminum alloy produced by semi-solid melting method
Mekanik titreşimin, yarı katı döküm tekniği ile üretilen 7075 alüminyum alaşımları mikro yapısı ve mekanik özellikleri üzerindeki etkisi
- Tez No: 593255
- Danışmanlar: PROF. ALİ KALKANLI, PROF. DR. EKREM SELÇUK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 233
Özet
Bu çalışmada yar katı döküm sıcaklığı ve titreşim frekansı gibi değişkenlerin, 7075 alaşımının iç yapısı, ısıl ve mekanik özellikleri üstündeki etkilerinin incelenmesi hedeflenmiştir. Bu hedef doğrultusunda 620-635oC arasında değişen sıcaklıklarda ve 15-35 Hz titreşim frekans aralığında, karıştırımlı döküm yöntemiyle 7075 alaşımı ve bor karbür (B4C) takviyeli 7075 matris kompozit üretimi gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla karıştırımlı döküm deneyleri başarı ile gerçekleştirilmiştir. Dökülen 7075 alaşımları ve 7075 matrisli kompozitlerin iç yapı, ısıl ve mekanik özellikleri incelenmiştir. En etkin küresel mikro yapı, karıştırımlı döküm ile üretilen 7075 alaşımlarda elde edilmiş ve ortalama tane boyutu 40 μm altında ölçülmüştür. Aynı alaşım B4C takviye edilerek döküldüğünde ise daha ince taneli bir iç yapı oluşmuş ve ortalama tane boyutu 20 μm olarak ölçülmüştür. Kum kalıba döküm yöntemi ve sıkıştırmalı döküm yöntemiyle üretlien numunelerin iç yapıları incelendiğinde, 25 Hz frekansında titreşim verilen ve 635oC'de 208MPa basınç altında katılaşan numunelerin gözenek oranının %1 in altına düştüğü görülmüştür. Karıştırımlı dökümle üretilen 7075 alaşımlarında en yüksek çekme mukavemeti 483 MPa ve en yüksek bükülme mukavemeti 1020 MPa olarak bulunmuştur. 475oC' de sıcak haddeden geçmiş 10% B4C içeren 7075 matrisli kompozitlerin en yüksek bükülme mukavemetine sahip olduğu ve bu değerin 960-1030 MPa aralığında olduğu görülmüştür. 7075 alaşımlarının en yüksek sertlik değeri 145 HB, B4C içeren 7075 matrisli kompozitlerin sertlik değeri ise 190 HB olarak ölçümüştür. Bu çalışma, 7075 alaşımı ve B4C takviyeli 7075 matrisli kompozitler için en uygun karıştırımlı döküm koşullarının 25 Hz mekanik titreşim frekansı ve 635oC döküm sıcaklığı olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
This study aims to understand the effect of the semi-solid melting process parameters such as casting temperature and vibration frequency on the mechanical, thermal and microstructural properties. For this purpose, rheocasting of 7075 aluminum alloy with and without B4C as 7075 matrix composite were carried out at various temperatures in between 620-635oC under different vibration frequencies in the range of 15-35 Hz. For this purpose, rheocasting experiments were carried out successfully Microstructure, thermal and mechanical properties of both rheocast 7075 alloys and 7075 matrix composites were investigated. Optimum microstructure was achieved as globular grain structure in the plain matrix of rheocast 7075 alloy with average grain size below 40 μm and the same rheocast alloy with B4C addition yielded finer average grain size of 20 μm. Examination of microstructures of sand and rheocast specimen produced by using squeeze casting unit revealed that the amount of porosity decreased below 1% after conditioning by applying mechanical vibration frequency of 25 at delivery temperature at 635oC SSM temperature then solidification under pressure of 208 MPa. The highest UTS and flexural strength values were obtained as 483 MPa and 1020 MPa, respectively for the plain rheocast 7075 alloy. The highest mechanical property value of flexural strength was in the range of 960-1030 MPa for 10wt. %7075/B4C metal matrix composite prepared and hot rolled at 475oC. The highest hardness values of plain 7075 rheocast alloy was measured as 145 HB and the hardness of the same alloy with 10wt.% B4C addition was measured as 190 HB. This study revealed that the optimum processing condition for rheocasting of 7075 alloy without and with B4C addition stands for 635oC SSM temperature and 25 Hz mechanical vibration frequency.
Benzer Tezler
- Alüminyum alaşımlarının dökümünde yörüngesel çalkalamanın mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi
The effect of orbital shaking on microstructure and mechanical properties in casting of aluminum alloys
ÖZNUR KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KEREM ALTUĞ GÜLER
- Katılaşma sırasında uygulanan mekanik titreşimin A356 alüminyumun mikroyapı ve mekanik özelliklerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of mechanical vibration applied during solidification on the microstructure and mechanical properties of A356 aluminum
TAHA SÜREYYA ÖZGÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiKırıkkale ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP ÇALIN
DR. ÖĞR. ÜYESİ NACİ ARDA TANIŞ
- Etial 177 alüminyum alaşımlarının kum ve alçı kalıba dökümünde tane inceltici ilavesi ve mekanik titreşim altında katılaşmanın döküm özelliklerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of grain refinement and solidification under mechanical vibration on casting properties of etial 177 aluminum alloys in sand and plaster mold casting
MEHMET MURAT KANLICA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiYozgat Bozok ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAKİR TAŞ
- Döner kaynak makinesi ve endüstriyel ark robotundaki titreşimlerin parça kalitesi üzerindeki etkilerinin analizi
Analysis of the effects of vibrations in rotary welding machine and industrial arc robot on part quality
MURAT ONAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHARREM ERDEM BOĞOÇLU