AlSi10Mg alaşımının seçici lazer ergitme ve basınç destekli sinterleme ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of AlSi10Mg alloy by selective laser melting and hot pressing
- Tez No: 716285
- Danışmanlar: DOÇ. DR. RIDVAN YAMANOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 125
Özet
Bu tezin amacı endüstriyel olarak yaygın kullanılan alüminyum-silisyum alaşımlarında AlSi10Mg alaşımının farklı toz metalurjik yöntemler ile üretiminin karakterizasyonu üzerinedir. Alüminyum döküm alaşımı olarak bilinen AlSi10Mg son yıllarda metal eklemeli imalat proseslerinde de yaygın olarak kullanılmakta ve gün geçtikçe üzerinde yapılan çalışmaların sayısı giderek artmaktadır. Bu kapsamda gaz atomizasyonu ile üretilen AlSi10Mg tozları kullanılarak seçici lazer ergitme ve sıcak presleme yöntemi ile numune üretimi ve karakterizasyonu çalışılmıştır. Seçici lazer ergitme prosesinde ALUTEAM'in belirlemiş olduğu optimum parametreler ile numuneler üretilmiştir. Bir diğer yöntem olan sıcak pres yönteminde sıcaklık ve basıncın eş zamanda uygulanması ile malzeme üretimi gerçekleşmektedir. Sıcak pres yönteminde optimum sinterleme sıcaklığı belirlenip üretimleri gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda alaşım ve proses tasarımında güçlü termodinamik ve termokinetik verilere ihtiyaç duyulmaktadır. CALPHAD metodolojisi ile AlSi10Mg alaşımının termodinamik karakterizasyonu yapılmıştır. Yapılan termodinamik karakterizasyon sonucunda sıcaklığa bağlı faz fraksiyonları ve kritik değişim sıcaklıkları, elementel değişimlere bağlı oluşan faz yüzdeleri hesaplanmıştır. Böylece sıcak pres prosesi için optimum sinterleme sıcaklığı belirlenmiştir. Her iki yöntem ile üretilen numunelerin Arşimet prensibi ile yoğunlukları ölçülmüştür. Mikroyapısal incelemeler ve mekanik testler için numunelere zımparalama, parlatma ve dağlama gibi metalografik işlemler uygulanmıştır. Metalografik işlemleri tamamlanan numuneler optik ve elektron mikroskobu ile mikroyapısal incelenmiştir. Farklı üretim yöntemlerinin malzemelerin mekanik özellikleri üzerine etkisinin incelenmesi bakımından üç nokta eğme testi ve kuru sürtünme aşınma testi yapılmıştır. Bu kapsamda malzeme özellikleri üzerinde proses yöntemleri önemli bir yere sahiptir. Aynı hammadde ve kimyasal kompozisyondan yola çıkarak iki farklı toz metalurjik proses ile üretilen AlSi10Mg alaşımının mikroyapısal ve mekanik özellikleri incelenerek karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
This master's thesis aims to characterize the production of highly applicable aluminum silicon alloy AlSi10Mg produced by different powder metallurgical methods. Although it is known as an aluminum casting alloy, AlSi10Mg alloy has been widely used in metal additive manufacturing processes in recent years and the number of studies concerning this subject is increasing progressively. In this context, samples produced by selective laser melting and hot pressing using AlSi10Mg powders were characterized. In the selective laser melting process, samples were produced with optimum parameters determined by ALUTEAM. On the other hand, in the hot pressing method, material production is realized by applying temperature and pressure simultaneously. The optimum sintering temperature was selected in order to carry out the hot pressing. Considering alloy and process design, reliable thermodynamic and thermokinetic data are needed. The CALPHAD methodology was utilized to carry out the thermodynamic characterization of AlSi10Mg alloy. As a result of the thermodynamic characterization, phase fractions depending on temperature, critical transformation temperatures, and phase percentages due to elemental changes were calculated. Thus, the optimum sintering temperature was determined for the hot pressing process. The densities of the samples produced by both methods were measured by applying Archimedes' principle. Metallographic sample preparation steps such as grinding, polishing and etching were applied to the samples for microstructural characterization and mechanical tests. After the metallographic sample preparation, the samples were examined with optical and electron microscopy. A three-point bending test and dry sliding wear test were conducted to investigate the effects of different production processes on the mechanical properties of the materials. In this regard, processing methods play a major role in material properties. The microstructural and mechanical properties of AlSi10Mg alloy obtained by two different powder metallurgical methods using the same raw material and chemical composition were compared.
Benzer Tezler
- AlSi10Mg alaşımının seçici lazer ergitme yöntemiyle üretilmesinde üretim parametrelerinin malzeme özelliklerine etkisi
The effect of production of AlSi10Mg alloy by selective laser melting on production parameters and material properties
ARİF LÜTFİ ÖZSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiSivil Havacılık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇAĞRI VAKKAS YILDIRIM
- Eklemeli imalat ile üretilen parçaların imalat parametrelerinin geometrik toleranslara etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of manufacturing parameters on geometric tolerances of parts produced by additive manufacturing
YUSUF SİYAMBAŞ
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiGazi Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAKUP TURGUT
- Eklemeli imalat ile üretilen AlSi10Mg alaşımında korozyon davranışı ile mekanik performansın optimizasyonu
Optimization of mechanical performance and corrosion behavior in AlSi10Mg alloy produced by additive manufacturing
UMUT OĞUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜL İPEK SELİMOĞLU
- Effect of post-processing heat treatments on the mechanical properties of AlSi10Mg alloy produced by selective laser melting
İkincil ısıl işlemlerin seçmeli lazer eritme yöntemi ile üretilen AlSi10Mg alaşımının mekanik özelliklerine etkisi
BERİL ÖZLEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMalzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ARCAN FEHMİ DERİCİOĞLU
- Seçici Lazer Ergitme ile Üretilen AlSi10Mg Yeni Kafes Yapılarının Mekanik Performansı
Mechanical Performance of AlSi10Mg Novel Lattice Structures Fabricated by Selective Laser Melting
HÜBANNUR ŞEREMET
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiSivas Bilim ve Teknoloji ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NAZIM BABACAN