Seçici lazer ergitme metodu ile üretilmiş parçalarda termal kalinti gerilme karakterizasyonu ve malzeme metalurjik özellikleriyle ilişkilendirilmesi
Thermal residual stress characterization of parts produced by selective laser melting method and its relationship with material metallurgical properties
- Tez No: 765625
- Danışmanlar: PROF. DR. OĞUZHAN YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 72
Özet
Eklemeli imalat teknolojileri üzerine yapılan akademik çalışmaların yüksek oranda artmasıyla bu proseslerin endüstriyel, medikal, havacılık uygulamalarında kullanımı da artmaktadır. Topoloji optimizasyonu ve karmaşık tasarımlar ile parça hafifletme çalışmaları, yerinde ve merkezsizleştirilmiş üretim ile hızlı ve düşük maliyetli parça üretimleri, birden fazla fonksiyona sahip olabilen parçaların tasarlanabilmesi ve hasarlı parçaların tamir olanakları gibi avantajlar da eklemeli imalatın havacılık ve uzay sektöründe kullanımını kaçınılmaz hale getirmiştir. Bu tez çalışmasında da havacılık ve uzay uygulamalarında yaygın olarak kullanılan Ti-6Al-4V alaşımı ile toz yataklı metal eklemeli imalat metoduyla üretilen parçalarda oluşan termal kalıntı gerilmelerin karakterizasyonu ve malzeme metalurjisiyle olan ilişkisi incelenmiştir. Delik delme ve XRD metotlarıyla üretim yönüne bağlı kalıntı gerilmeler ölçülmüş ve katılaşma fenomeninin kalıntı gerilme oluşumuna etkileri açıklanmıştır. Mikroyapı ölçümleri ve XRD faz analizleriyle malzeme iç yapısı incelenmiş ve kalıntı gerilmelerin oluşma şekilleriyle ilişkilendirme yapılmıştır. Malzeme iç yapısının %98,7 oranında α', %1,3 oranında öncül β fazından oluştuğu bulunmuştur. Tanelerin sütunsu yapıda olup üretim yönüne paralel olarak yönlendiği görülmüştür. Gerilim giderme ısıl işleminin malzeme iç yapısına etkisi, ölçülen mikroyapı unsurlarının boyutsal olarak büyümesi ve iğnemsi yapıların kalınlaşması olarak bulunmuştur. Üretime paralel yöndeki kalıntı gerilmeler (143MPa, 1155MPa), kullanılan her iki metotta da üretime dik yöndeki kalıntı gerilmelerin (77MPa, 424MPa) 2-3 katı büyüklüğünde ölçülmüştür.
Özet (Çeviri)
The use of the additive manufacturing processes in industrial, medical and aerospace applications is increasing with the increasing number of academic studies in this field. Advantages such as weight reduction with topology optimization and complex part designs, agile and low-cost manufacturing with decentralized on-site production, the ability to design parts to have multiple functions, and the possibility of repairing damaged parts has made the use of additive manufacturing in aerospace applications inevitable. In this thesis work, the characterization of the thermal residual stresses and their relationship with the material metallurgy of the L-PBF manufactured Ti-6Al-4V alloy were investigated. Residual stresses related to build direction were measured by hole drilling and XRD methods and the effects of solidification phenomenon on residual stress formation were explained. The internal structure of the material was examined by optical microstructure measurements and XRD phase analysis, and a correlation was made with the formation of residual stresses. It was found that the internal structure of the material consists of 98.7% α' phase and 1.3% prior β phase. It was observed that the grains were in a columnar structure and were oriented parallel to the build direction. The effect of stress relieving heat treatment on the internal structure of the material was found to be the biaxial growth of the measured microstructure elements and the thickening of the acicular structures. The residual stresses, parallel to the build direction (143 MPa, 1155 MPa) were measured 2-3 times of the residual stresses, perpendicular to the build direction (77 MPa, 424 MPa) with both methods used.
Benzer Tezler
- The effect of reused powder characteristics on the properties of additively manufactured 17-4 Ph stainless steel
Tekrarlı kullanılan toz özelliklerinin eklemeli imalat ile üretilmiş 17-4 Ph paslanmaz çelik özellikleri üzerindeki etkisi
ECE KAHRAMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLGEHAN ÖGEL
DR. ÖĞR. ÜYESİ EVREN YASA
- Numerical investigation of natural convection in dmlm process
Katmanlı imalatta doğal taşınımın sayısal incelenmesi
BERK ÖZADA
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERTAÇ ÇADIRCI
- Numerical analysis of additive manufacturing of maraging steel
Yüksek dayanımlı çeliğin 3 boyutlu yazıcı ile imalatının sayısal analizi
MOBIN MAJEED
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT VURAL
- 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
- Seçici lazer ergitme yöntemi ile ti6al4v alaşımlarının üretimi: Proses parametrelerinin optimizasyonu, kafes yapıların ve ikincil işlemlerin yorulma davranışı üzerine etkileri
Production of ti6al4v alloys by selective laser melting: Optimization of process parameters, effects of lattice structures and post processes on fatigue behavior
GÜRKAN KAYA
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiErzurum Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH YILDIZ