Heat assisted machining of superalloys
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 683832
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ARMİN TÜRKSOY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Altınbaş Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 119
Özet
Süper alaşımlar, yüksek sıcaklık uygulamalarında kararlılıklarını koruma gibi çekici özelliklerinden dolayı havacılık endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, işlenmesi zor malzemeler olarak sınıflandırılmaktadır ve bu hammaddelerin istenilen geometrik şekillerde üretilmesi, üretim endüstrisinin temel zorluklarından biridir. Bu konuyu ele almak için Yüksek Hızlı İşleme (YHİ), Kriyojenik soğutma, Minimum Miktarda Yağlama (MMY) ve Isı Destekli İşleme (IDİ) gibi çeşitli yaklaşımlar tanıtılmıştır. IDİ, süper alaşımın sünekliğini artırmak ve dolayısıyla iş parçasının akma ve kesme mukavemetini azaltmak için iş parçasına harici ısı kaynakları (ön ısıtma veya gerçek zamanlı ısıtma yöntemleri) uygulanan bir tekniktir. Bu sayede işleme parametreleri, geleneksel işlemeye kıyasla daha iyi bir gelişme gösterir. Bu makale, çeşitli ısı kaynağı uygulamalarının (Gaz alevi, İndüksiyon, Lazer ve Plazma) süper alaşımların malzeme özellikleri ve işlenebilirliği üzerindeki etkisini değerlendirmek için yürütülen araştırma yaklaşımlarına odaklanmaktadır. Ek olarak, kesme parametreleri (kuvvetler, takım ömrü, yüzey bütünlüğü ve talaş morfolojisi) üzerindeki ısıtma metodolojisi ve ısı yardımı etkisi ana hatlarıyla belirtilmiştir. Son olarak, ısı kaynağı verimliliği ve çeşitli ısı uygulamalarının ekonomisinin bir karşılaştırması yapılmıştır. Inconel 718'in ortogonal kesimi üzerinde sonlu elemanlar yönteminin analizi değerlendirilmiştir. Malzeme davranışı, konvansiyonel ve modifiye edilmiş Jhonson-cook modellemesi ile gözlemlenen eşdeğer akış gerilmeleri üzerindeki yüksek gerinim, gerinim oranı ve sıcaklıkların etkisi olan kurucu model ile gözlemlenebilir. Inconel 718 iş parçasındaki ısı kaynaklı zamanla ilgili ayrıntılı olarak incelenmiştir. Inconel 718'in indüksiyon ısıtması, COMSOL Multiphysics modeli kullanılarak simüle edilmiştir. Frekans ve akımın malzeme içindeki sıcaklık üzerindeki etkisi tartışılmıştır. Modellenen Inconel 718'in gerilim-gerinim eğrisinin karşılaştırılması, sıcaklığın gerinim hızı üzerindeki etkisi incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Superalloys are vastly used in the aerospace industry due to their alluring properties such as maintaining their strength at high-temperature applications. Nevertheless, manufacturing these raw materials to the desired geometrical shapes is one of the main challenges of the subtractive manufacturing industry and they are categorized as hard-to-machine materials. Several approaches such as High-Speed Machining (HSM), Cryogenic cooling, Minimum Quantity Lubrication (MQL), and Heat Assisted Machining (HAM) are introduced to tackle this matter. HAM is a technique that introduces external heat sources to the workpiece (pre-heating or real-time heating methods) to increase the ductility of the superalloy and therefore reduce the yield and shear strength of the workpiece. By this means the machining parameters demonstrate an improvement compared to conventional machining. This article focuses on the research approaches conducted to evaluate the effect of the various heat source applications (Gas flame, Induction, Laser, and Plasma) on the material properties and the machinability of the superalloys. Additionally, the heating methodology and heat assistance impact on cutting parameters (forces, tool life, surface integrity, and chip morphology) are outlined. Finally, a comparison of the heat source efficiency and the economics of the various heat applications are performed. The analysis of the Finite element method on the orthogonal cutting of Inconel 718 was evaluated. The material behavior can observe by the constitutive model, the effect of high strain, strain rate, and temperatures on the equivalent flow stresses observed by the modeling of conventional and modified Jhonson-cook. The induction heat source considered and the analytical solution of induction power is evaluated. the heat-induced in the Inconel 718 workpiece concerning time is studied in detail. The induction heating of Inconel 718 is simulated by using the COMSOL multiphysics model. The effect of frequency and current on the temperature inside the material has been discussed. A comparison of the stress-strain curve of the Inconel 718 modeled, the temperature effect on the strain rate
Benzer Tezler
- Alüminyum 7075 alaşımının akışla şekillendirme ve yaşlandırma işlemi sonrası mikroyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the microstructure and mechanical properties of aluminum 7075 alloy after flowforming and ageing process
ABDULKERİM KELLECİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN
- Alüminyum 7075-T6 malzemenin ısı desteği ile işlenmesi ve yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkilerinin araştırılması
Thermal assisted machining of AA7075-T6 and investigating the surface roughness
ÜMİT KARABUĞA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULKADİR GÜLLÜ
DOÇ. DR. ŞENER KARABULUT
- Micro-laser assisted machining of semiconductors and ceramics
Yarı iletkenler ve seramiklerin mikro-lazer destekli işlenmesi
HÜSEYİN BOĞAÇ POYRAZ
Doktora
İngilizce
2011
Seramik MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiSeramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ENGİN TIRAŞ
- Havacılık alaşımı olarak Hastelloy-X ve Ti6Al4V'nin sıcak ultrasonik yardımlı tornalamayla işlenmesinin araştırılması
Investigation of machining Hastelloy-X and Ti6Al4V as aerospace alloys by hot ultrasonic assisted turning
MEHMET ALPER SOFUOĞLU
Doktora
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEZAN ORAK
- İşlenmesi zor malzemelerin yüksek talaş kaldırma oranlarıyla işlenmesi için ısı destekli hibrid sistemin geliştirilmesi ve çalışma parametrelerinin belirlenmesi
Developing of thermal-aided hybrid system for machining difficult-to-machine materials with high material removal rate and determining of its operation parameters
ATAKAN UĞRAŞ
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiGazi Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FIRAT KAFKAS