Determining the effects of transformation induced plasticity and creep plasticity on the functional fatigue life of nitihf high temperature shape memory alloys
Nitihf yüksek sicaklik şekil hafizali alaşimlarinda faz dönüşümü ile tetiklenen plastik deformasyon ve sürünme plastik deformasyonun fonksiyonel yorulma ömrüne etkisinin belirlenmesi
- Tez No: 798947
- Danışmanlar: PROF. DR. BENAT KOÇKAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 127
Özet
Isıl çevrim sırasında yüksek iş üretebilme kabiliyetleri ile NiTiHf yüksek sıcaklık şekil hafızalı alaşımları, uçak ve uzay endüstrisinde geliştirilecek akıllı eyleyiciler için umut vaad eden alaşımlar olarak görülmektedir. Ancak yüksek sıcaklıkta yük altında yapılan uygulamalarda sürünme hasarı oluşması mümkündür. Şimdiye kadar yüksek sıcaklık şekil hafızalı alaşımlarında yapılan çalışmalar daha yüksek ısıl çevrim sıcaklıklarına çıkılması durumunda fonksiyonel yorulma sırasında oluşan hasarın arttığı göstermiştir. Hasara örnek olarak martenzit östenit dönüşümü sonucu dislokasyon oluşumu ve plastik deformasyon ile eyleme gerinmeleri azalması ve dönüşüm sıcaklıklarının kayması verilebilir. Bu tezde 50at%Ni – 25 at% Ti – 25 at% Hf alaşımının sürünme davranışı 450°C, 500°C, 550°C ve 600°C sıcaklıklarında 200 MPa, 300 MPa, 400 MPa ve 500 MPa gerilme değerleri için çalışılmıştır. Sürünme modeli parametreleri belirlenmiş ve literatürdeki NiTi ikili alaşımlarında yapılan çalışmalarla kıyaslanmıştır. Fonksiyonel yorulma deneyleri yapılarak, sürünme sırasında görülen gerinme hızları ile fonksiyonel yorulma deneyleri sırasında oluşan gerinme hızı kıyaslanmıştır. Fonksiyonel yorulma deneylerinde çıkılan en yüksek sıcaklık yani üst çevrim sıcaklığı sürünme deneylerinin de gerçekleştirildiği sıcaklıktır. Fonksiyonel yorulma deneylerinde aynı yük altındaki sürünme deneylerine göre 40 kat daha hızlı hasar oluştuğu gözlemlenmiştir. Bunlara ek olarak, sürünme deneyleri ile fonksiyonel yorulma deneyleri birleştirilmiş ve hasar yapılarının deney sonuçlarına etkisi araştırılmıştır. Sürünme hasarının fonksiyonel yorulma davranışına etkisi saptanamamıştır ancak fonksiyonel yorulma sırasında oluşan dislokasyon yoğunluğundaki artışın sürünme deneyi sırasında oluşan gerinme yapısını değiştirdiği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
With their high work output during thermal cycling under load, NiTiHf high temperature shape memory alloys became promising candidates for smart actuator design for aerospace industry. However, high temperature applications under loading are susceptible to creep deformation. It has been already shown that functional properties of high temperature shape memory alloys degrade faster since they work at high temperatures. For instance, their actuation abilities decrease and transformation temperatures shift due to the dislocation formation via plastic deformation with martensite-austenite phase transformation. In this work creep deformation behavior of 50at%Ni – 25 at% Ti – 25 at% Hf high temperature shape memory alloy was studied at 450°C, 500°C, 550°C and 600°C temperatures under 200 MPa, 300 MPa, 400 MPa and 500 MPa loading conditions. Creep model parameters were found and creep behavior was discussed in comparison with creep results in the literature on NiTi alloys. Creep deformation rates were also compared with the deformation rates that were acquired from functional fatigue experimental results. Functional fatigue experiments yielded 40 times higher deformation rate than that was obtained from creep experiments for the same loading condition. It is important to mention that upper cycle temperature which the samples were heated during functional fatigue experiment and creep test temperature was same. Additionally, functional fatigue cycles with subsequent creep experiments were run consecutively in order to determine the effect of the deformation of one on the other. Creep deformation was found to have little to no effect on functional fatigue cycles, on the other hand functional fatigue cycles led to an increase in dislocation density that changes creep behavior of the material.
Benzer Tezler
- Anizotropik plastik akma yüzeyine dayalı sayısal hasar modelinin geliştirilmesi ve deneysel doğrulaması
Development and experimental validation of a numerical damage model based upon an anisotropic plastic yield criterion
TOROS ARDA AKŞEN
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET FIRAT
- Polimer-metal kuru sürtünmesi ve tutma-bırakma titreşimleri
The Friction of polymers on rigid surfaces and stick-slip vibrations
OĞUZHAN DEMİRAL
- Eupatilin'in in vitro proliferatif vitreoretinopati modelinde epitelyal-mezenkimal geçiş mekanizmaları üzerine etkisinin araştırılması
Investigation of eupatilin's effect on epithelial mesenchymal transition mechanisms in the in vitro proliferative vitreoretinopathy model
AYÇA KÜPELİ ÇINAR
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2021
Göz HastalıklarıTrakya ÜniversitesiGöz Hastalıkları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SADIK ALTAN ÖZAL
- A 3d partial simulation of human artery and vein system using two-phase blood flow coupled with a thermal RBC aggregation model
Termal rbc birikme modeli ile insan ana arter ve damar ağının üç boyutlu kısmi iki fazlı kan akışı simülasyonu
ERKE ARIBAŞ
Doktora
İngilizce
2020
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA SERDAR ÇELEBİ
- Proliferatif vitreoretinopati tedavisinde doğal molekül olan apigenin kullanımının in vitro modelde araştırılması
Investigation of the use of apigenin, a natural molecule, in the treatment of proliferative vitreoretinopathy in an in vitro model
ÖZLEM KAYA
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2024
Göz HastalıklarıTrakya ÜniversitesiGöz Hastalıkları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RÜVEYDE GARİP