The influence of process parameters on microstructures and mechanical properties of magnesium alloy by ecap process
İşlem parametrelerinin magnezyum alaşımının ekap işleminde mikroyapı ve mekanik özellikleri üzerine etkisi
- Tez No: 663951
- Danışmanlar: PROF. DR. ÇETİN KARATAŞ, DR. ÖĞR. ÜYESİ FARUK MERT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Uçak Mühendisliği, Mechanical Engineering, Aircraft Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Türk Hava Kurumu Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine ve Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 146
Özet
Bir metal şekillendirme yöntemi olarak bilinen aşırı plastik deformasyon (SPD), tane boyutu için mükemmel bir düzenleme elde etmek amacıyla boyutlarda herhangi bir değişiklik olmadan veya önemli bir değişiklik olmadan işlenecek parça üzerinde çok yüksek gerilmeler oluşturmak için hidrostatik basıncı kullanır ve bunun sonucunda mukavemet ve esnekliğin mekanik özelliklerini artırır. Eşit kanal açısal presleme, (1) eğrilik açısı (ψ) olarak adlandırılan dış açı ve (2) kanal açısı olarak adlandırılan iç açı olmak üzere iki farklı açı ile aralarında bükülme bulunan iki sabit kesitsel kanalın basit şekillendirme kalıbını kullanarak özellikle hafif metallerin özelliklerini iyileştirmek için kullanılan SPD işlemlerinin en önemlilerinden birisidir. Hidrostatik basınç bir kanalın üstünden kütüğü diğer kanalın öbür tarafından bastırmak için zımba ile uygulanmaktadır. Bükme bölümü boyunca hareket etmek ve presleme, bu işlemi birçok kez tekrarlayarak taneciği çok ince tanelere dönüştürmeye neden olur, ardından işlenecek parçanın şeklinde önemli bir değişiklik olmadan malzeme yapısında yüksek bir geliştirme meydana gelir. Bu çalışmada, magnezyum alaşımı AZ31, zımba hızı, pas sayısı ve sıcaklığın; gerekli yük, mikroyapı, tanecik boyutu ve sertlik üzerindeki etkisini araştırmak için viii kullanılmıştır. Üç pas ile iki hız değeri (V1 = 14 mm/s ve V2 = 27 mm/s) ve iki sıcaklık (T1 = 275°C, T2 = 300°C) kullanılmıştır. İşlem, bir mineral yağlama türü (MOLY KOTE D321) kullanılarak yapılmıştır. QForm yazılımının sayısal analizi uygulanmış ve EKAP işlemi için ceket ısıtıcıları içen uygun pres kalıbı üretilerek deneysel çalışma hidrolik pres ile gerçekleştirilmiştir. Kalıbın içindeki sıcaklığı yüksek ve sabit tutmak ve ısıtma süresini düşürmek için, kalıp her yönden yalıtılmıştır. Sonuçlar, artan pas sayısının T2 = 300°C maksimum sıcaklıkta en yüksek V2 = 27 mm/s hızda tane boyutunu 1.9'a düşürdüğünü göstermektedir. Bu alanda artan sıcaklık T2 = 300°C, sertliği 103 HV 'ye çıkarırken, T1 = 275 C' de sertlik 94 HV 'dir ve sertlik pas 1'den pas 3'e (83.5-103) HV'den kademeli olarak artmaktadır. Mikro-yapı için, pas 3 'te, en yüksek sıcaklıkta ve V2 'de, tane dağılımının düşük sıcaklık ve düşük hıza oranla daha homojen ve tekdüze olduğu görülmüştür. Deneysel çalışma sırasında (1) numune kırılması (2) çatlama (3) düzgün olmayan şekil (4) kalıp yüzeyine yapışma, (5) kalıptan zor çıkarılması gibi kusurlar ortaya çıkmıştır. Bu kusurlar düşük yağlama, bazen yüksek sıcaklıklar, yüksek hız ve kalıbın zayıf yüzey kaplaması ile ilgilidir. Sayısal analiz ile deneysel çalışma arasında iyi bir uyum vardır.
Özet (Çeviri)
evere plastic deformation (SPD) is a method of metal forming that uses hydrostatic pressure to put high strains on a work piece with little to no important changes to shapes and dimension in order to achieve excellent refinement of grain size thereby increasing the mechanical properties of strength and ductility. Equal channel angular pressing is one of the most significant processes of the SPD method which is used especially for light metals to improve their properties by using simple dies of two constant cross-sectional channels with bends between them through two distinct angles, namely an outside angle called the curvature angle (ψ) and an inside angle called the channel angle. Hydrostatic pressure is applied with a punch to press the billets from above one channel to exit from the other side of the other channel. Moving through the bending section and pressing leads to changing any coarse grains to very fine grains by repeating this process many times. A great improvement is seen in the material structure without any significant modification to the shape of the work piece. In this study, magnesium alloy AZ31 was used to investigate the effect of punch velocity, number of passes and temperature on required loads, microstructure, grain size and hardness. vi Temperatures of T1 = 275°C and T2 = 300°C and velocities of V1 = 14mm/s and V2 = 27 mm/s were used with three passes. The process was performed using MOLY KOTE D321 mineral lubricant. Numerical analysis was conducted using the QForm application and experimental work was performed with suitable manufactured dies containing jacket heaters for the ECAP process that was achieved with a hydraulic press. The die was insulated on all sides to maintain the temperature inside the die high so as to reduce the time of heating. The results showed that increasing the number of passes reduced the grain size to 1.9 at the maximum temperature of T2 = 300°C with the highest velocity of V2 = 27 mm/s. In this field, increasing the temperature T2 = 300°C would increase the hardness to 103 HV, while the hardness was 94 HV at T1 = 275°C with the hardness increasing gradually from pass 1 to pass 3 from 83.5 HV to 103 HV. For the microstructure, it has been shown that on pass 3 with the highest temperature and V2, the grain distribution was more homogeneous and uniform than with the low temperature and low velocity. Many defects appeared during the experimental work, such as broken samples, flakes, non-uniform shapes, sticking with die surfaces and difficulty of extraction from the die. These defects were related to there having been little to no lubrication, occasional high temperatures, high velocities, and the poor surface finishing of the die. Nevertheless, there was good agreement between the numerical analysis and the experimental work.
Benzer Tezler
- Saf titanyum malzeme yüzeyinde titanyum aluminyum intermetalik tabakasının oluşturulması
To constitute a titanium aluminium intermetallic layer on the surface of pure titanium
MUSTAFA SAFA YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI
YRD. DOÇ. DR. ERDEM ATAR
- Synthesis and characterization of refractory high entropy WNbMoVCrXAlY (X, Y = 0 - 1,0) alloys by mechanical alloying method and vacuum arc melting
Mekanik alaşımlama ve vakum ark eritme yöntemleriyle refrakter yüksek entropi WNbMoVCrXAlY (X, Y = 0 - 1,0) alaşımlarının sentezi ve karakterizasyonu
AMMAR BASIL NADER ALKRAIDI
Doktora
İngilizce
2025
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU
- Effects of pressure and bias voltage on the morphology and properties of refractory WNbMoV high entropy thin films coated via magnetron sputtering
Basınç ve bıas voltajının, magnetron sıçratma yoluyla kaplanmış refrakter WNbMoV yüksek entropili ince filmlerin morfolojisi ve özellikleri üzerindeki etkileri
SEVDA JAFARI AGHDAM
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU
- Folyo haddeleme proses parametrelerinin 8XXX alüminyum alaşımlarında derin çekmeye etkisi
The effects of foil rolling parameters on deep drawing behaviour of 8XXX aluminum alloy
SERHAT AKCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN
- Treyler şaşisinde yüksek mukavemetli çeliklerin farklı MIG kaynak parametreleriyle birleştirilmesi ve mikroyapı incelemesi
Joining of high-strength steels in trailer chassis using different MIG welding parameters and microstructural analysis
MUSTAFA IĞDIRLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CELALETTİN BAYKARA