Fracture toughness of wire arc additive manufactured duplex stainless steel grade 2509
Tel ark katmanlı üretilmiş 2509 sınıfı çift fazlı paslanmaz çeliklerin kırılma tokluğu
- Tez No: 783817
- Danışmanlar: PROF. DR. CEMİL HAKAN GÜR, DR. KORAY YURTIŞIK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Katmanlı üretim, Kırılma tokluğu, Mikroyapı, Çift fazlı çelik, Additive manufacturing, Fracture toughness, Microstructure, Dual phase steel
- Yıl: 2023
- 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: Belirtilmemiş.
Özet
Çift fazlı paslanmaz çeliklerin iki önemli avantajı vardır; korozyon direnci ve gelişmiş mekanik özellikler. Bu avantajlara binaen, onlar agresif ortamlara maruz kalınan endüstriler için elverişlidirler. Eklemeli imalat kayda değer avantajlara sahip olması sayesinde gelecek vadeden bir teknolojidir. Maliyet ve üretim verimliliği yönlerinden etkili bir metot olan tel ark katmanlı üretim tekniğinin bu sınıf için uygulanabilirliği bu çalışmada araştırılacaktır. Bu sınıfın mikroyapısı ani ısınma ve soğumaya maruz kalındığı zaman değişmektedir, dolayısıyla ferrit / östenit oranının ayarlanması önemli bir parametredir. Karmaşık termal çevrimler, özellikler için zararlı olan, ikincil fazların oluşmasına neden olurlar. Ayrıca proses esnasında kullanılan koruma gazı da, mikroyapıda ve nihayetinde mekanik özellikler üzerinde önemli etkiye sahiptir. Yapısal malzemelerde çatlak benzeri kusurlar bulunduğundan, bu kusurların değerlendirilmesi gerekmektedir. Bu noktada süreksizliklerin kritikliğini tayin ettiği için kırılma tokluğu devreye girmektedir. Bu çalışmada işlenmiş malzemeye ve farklı koruma gazlarıyla üretilmiş olan eklemeli imalat kuponlarına farklı kısıtlama koşullarına sahip olan kırılma tokluğu testleri -10°C sıcaklığında uygulanmıştır. Kapsamlı araştırmalarla birlikte sonuçlar tek kenarı çentikli çekme numune kısıtlamasının tek kenarı çentikli eğme numune kısıtlamasından düşük olduğunu, bunun daha iyi kırılma direnci sağladığını göstermiştir. Dahası Ar+O2 koruma gazı, mikroyapıda oksit inklüzyonuna sebep olmuştur, bu durum çatlak ilerleme direncini kötüleştirmiştir.
Özet (Çeviri)
There are two significant benefits of duplex stainless steels as being corrosion resistant and having enhanced mechanical properties. In virtue of these advantages, they are suitable for industries that deal with aggressive environments. Additive manufacturing is a promising technology as it has considerable amount of advantages. Practicality of wire arc additive manufacturing technique, which is an influential method in term of cost and deposition efficiency, for this grade was researched in this study. The microstructure of this grade is changed because of being exposed to instantaneous heating and cooling, therefore handling of ferrite / austenite ratio is a notable parameter. Complex thermal cycles bring formation of secondary phases which are detrimental for properties. Additionally, used shielding gas during process has also essential impression on microstructure and mechanical properties eventually. Since crack like defects are present in structural materials, evaluation is behooved. At this point fracture toughness steps in as it designates criticality of discontinuities. In this work, fracture toughness tests at -10°C temperature with distinctive constraint conditions were applied to wrought material and additively manufactured coupons which were deposited with different shielding gases. Results together with extensive investigations demonstrate that constraint of single edge notch tension specimen is lower than constraint of single edge notch bend specimen that yields to better resistance for fracture. Moreover, Ar+O2 shielding gas causes oxide inclusions in microstructure which deteriorates crack extension resistance.
Benzer Tezler
- A study on the wire arc additive manufacturing of duplex stainless steel plates: Optimization of process parameters and investigation of mechanical properties
Tel ark eklemeli imalat yöntemiyle dubleks paslanmaz çelik plaka üretiminde proses parametrelerinin optimizasyonu ve plaka mekanik özelliklerinin incelenmesi
HASSAN A.H. SAADAWI
Doktora
İngilizce
2022
Mühendislik BilimleriAtılım ÜniversitesiMühendislik Sistemlerinin Modellenmesi ve Tasarımı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERKAN KONCA
DR. ÖĞR. ÜYESİ KAZIM TUR
- Çentik yönünün tel ark eklemeli imalat yöntemi (WAAM) ile üretilen C-Mn çeliklerinin kırılma tokluğuna etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of notch orientation on fracture toughness of C-Mn steels produced by wire arc additive manufacturing (WAAM)
KADİR DAĞYIKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Gedik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA KOÇAK
DR. ÖĞR. ÜYESİ UĞUR GÜROL
- Tel ark katmanlı imalat yöntemi ile yüksek aşınma dayanımlı malzeme üretimi ve özelliklerinin karakterizasyonu
Properties characterisation of high tribological resistant materials produced by wire arc additive manufacturing method
BELGA ZEYNEP ULUTAN
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN GAŞAN
- Microstructural and mechanical characterization of duplex stainless steel grade 2205 joined by hybrid plasma and gas metal arc welding
Hibrit plazma ve gaz metal ark kaynağı ile birleştirmiş 2205 dubleks paslanmaz çeliklerinin mikroyapı ve mekanik karakterizasyonu
BURCU TOLUNGÜÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. CEMİL HAKAN GÜR
PROF. DR. RIZA GÜRBÜZ
- S355J2 çeliğinin ısıl işlem ve farklı tozaltı kaynak tellerinin kaynak kabiliyetine etkisinin incelenmesi
Heat treatment and welding of S355J2 steel with different submerged arc welding wires and investigation of their effect on weldability
ENGİN CELASUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Metalurji MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FATİH HAYAT