Production of Ti-6Al-4V alloy by 3D electron beam melting technique and development of its post treatments
Ti-6Al-4V alaşımının 3 boyutlu elektron demeti ergitme yöntemiyle üretilmesi ve ikincil işlemlerin geliştirilmesi
- Tez No: 595719
- Danışmanlar: PROF. DR. ARCAN FEHMİ DERİCİOĞLU, DOÇ. DR. ZİYA ESEN
- 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: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 140
Özet
Bu tezde, elektron demeti ergitme (EDE) yönteminde üretim değişkenlerinin ve ikincil işlemlerin Ti-6Al-4V alaşımının malzeme ve mekanik özelliklerine etkisi içyapı değişimleri gözetilerek incelenmiştir. Ti-alaşım numuneleri üretim tablasına göre 0o, 45o and 90o açılarda üretilmiştir. Yüzey pürüzlülüğünü azaltmak için alaşımlara HF çözeltisi ile yüzey parlatma işlemi uygulanmıştır. Diğer yandan, sertlik ve çekme dayancı gibi mekanik özellikleri geliştirmek ve yorulma ömrünü arttırmak için 2-basamaklı termo-hidrojenleme prosesi (THP) ile tavlama işlemi ikincil ısıl işlem olarak uygulanmıştır. Farklı açılarda üretimin doku oluşumuna bir etkisi olmamış ve tüm numunelerde α fazı dokulanması üretim yönüne paralel olan (101 ̅0) düzleminde yoğunlaşmıştır. 0o'lik açı ile üretilen numunelerde, muhtemelen üretim sırasında yüksek ısı girdisi nedeniyle en kaba içyapı ve en düşük sertlik değerleri bulunmasına karşın numunelerin yüksek yoğunluğa ve düşük yüzey pürüzlülüğüne sahip oldukları görülmüştür. Bu yüzden, numuneler standartlarla karşılaştırabilecek çekme dayancı ve süneklik değerleri göstermişlerdir. Ayrıca, 0o açı ile üretilen numunelerin düşük yüzey pürüzlülüğüne ve hata miktarına sahip olmaları nedeniyle numunelerin yorulma ömrü artmıştır. THP işlemi numunelerde dokulanma yapısını değiştirerek içyapıyı inceltmiş ve sertliği arttırmıştır. Çekme dayancı artmasına rağmen muhtemel oksitlenme yüzünden süneklik aynı numunelerde düşmüştür. Tavlama ise içyapıyı kabalaştırmış ve mekanik özellikleri kötüleştirmiştir. Diğer yandan, yüksek yüzey pürüzlülüğünün baskın etkisi yüzünden ikincil ısıl işlemlerin yorulma ömrü üzerinde bir etkisi olmamıştır. Yüzey pürüzlülüğü yüzey parlatma işlemi ile azalmasına rağmen, yorulma ömrü numunelerde çözünen hidrojen nedeniyle düşmüştür.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the effects of production variables in electron beam melting (EBM) and post-processing on the materials' and mechanical properties of Ti-6Al-4V alloy were investigated by considering the microstructural change. Ti-alloy samples were produced at 0o, 45o and 90o with respect to building plate. Surface polishing with HF solution was applied to reduce the surface roughness. On the other hand, post-heat treatments, namely, 2-step thermo-hydrogen processing (THP) and annealing, were conducted to improve the mechanical properties, i.e. hardness and tensile strength, and to increase fatigue life. Production at different angles had no influence on texture formation such that in all samples the texture of α-phase was commonly concentrated in (101 ̅0) plane, which was parallel to building direction. The samples produced at 0o had the coarsest and lowest microstructure and hardness value, respectively, possibly due to higher heat input during production; however, they possessed comparatively higher density and lower surface roughness. Therefore, the samples displayed high tensile strength and ductility comparable to standards. Likewise, fatigue life improved by production at 0o due to lower surface roughness and defects. THP refined the microstructure and slightly increased the hardness by altering the texture. Although tensile strength increased, ductility reduced possibly due to oxidation. Annealing coarsened the microstructure and degraded the mechanical properties. On the other hand, both post heat treatment processes did not influence the fatigue life due to predominant effect of high surface roughness. Despite the reduced surface roughness by surface polishing, fatigue life decreased because of dissolved hydrogen in samples.
Benzer Tezler
- Developing surface treatment processes by drag finishing for parts produced from Ti-6Al-4V alloy powders by electron beam melting
Ti-6Al-4V Alaşım Tozlarından Elektron Işını İle Ergitme Yöntemi Kullanılarak Üretilen Parçalar İçin Sürüklemeli Yüzey İşlem Süreçleri Geliştirme
KÜBRA YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF KAYNAK
- Elektron demeti ergitme ve sıcak haddeleme ile üretilen Ti6Al4V alaşımlarının kutu aluminyumlama sonrası oksidasyon ve aşınma davranışlarının incelenmesi
Investigation of oxidation and wear behaviour of electron beam melted and conventionally fabricated ti6al4v alloys after pack aluminizing
ÜLKÜ ELMALI
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN
- Numerical and experimental investigation on the crushing behaviour of auxetic lattice cells produced with additive manufacturing techniques
Eklemeli imalat teknikleri ile üretilmiş ökzetik kafes yapıların ezilme davranışlarının nümerik ve deneysel olarak incelenmesi
KADİR GÜNAYDIN
Doktora
İngilizce
2020
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
DR. ÖĞR. ÜYESİ ANTONIO MATTIA GRANDE
- Üç boyutlu yazıcılarda lazer ergitme yöntemiyle şekillendirilmiş Ti6Al4V ve CoCr alaşımlarının bor bileşikleri ile kaplanması ve karakterizasyonu
Coating with boron compounds of Ti6Al4V and CoCr alloys shaped by laser melting in 3d printers and characterization
İREM BALCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT BİLEN
- Manyetik elektro parlatma cihazıgeliştirilmesi ve SLM yöntemiyleüretilen Ti6Al4V parçaların yüzeykalitesinin iyileştirilmesi
Development of magnetic electro polishingdevice and improvement of surface quality ofTi6Al4V parts produced by SLM method
HASAN AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BİLÇEN MUTLU MİTİL