Nanogirinim yöntemi ile malzemelerin mekanik davranışlarının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of the mechanical behavior of materials with nanoindentation method
- Tez No: 801270
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖMER NECATİ CORA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 139
Özet
Bu çalışmada, otomotivde kullanılan yüksek mukavemetli çift fazlı çelikler ile zırh çeliklerinin mikro/nano mekanik özellikleri nanogirinim yöntemi ile araştırılmış ve konvansiyonel yöntemlerden elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Ayrıca, küresel bakır tozlarının kalıp içerisinde sıkıştırılması ve sonrasında sinterlenmesiyle mekanik özelliklerindeki değişiklikler incelenmiştir. Balistik testlere tâbi tutulmuş zırh çelikleri ile üç noktalı eğilme testi uygulanmış otomotiv çeliklerine nanogirinim, X-ışını kırınımı (XRD) analizleri yapılmıştır. Nanogirinim ölçümleri, üçgen piramit (Berkovich) uç ile gerçekleştirilmiştir. Nanogirinim ölçümlerinden elde edilen sertlik ve elastisite modülü değerlerinin yanı sıra, kuvvet-yer değiştirme eğrileri ampirik bağıntılar ile artık gerilmeleri hesaplamak için kullanılmıştır. Nanogirinim ölçümlerinden elde edilen değerlerin, XRD - sin2ψ yönteminden elde edilen artık gerilme ölçümleri ile uyum içinde olduğu görülmüştür. Söz konusu malzemeler üzerinde ayrıca içyapı analizleri optik, taramalı elektron, atomik kuvvet mikroskop (AKM) gerçekleştirilmiştir. Doktora tezinde üç nokta eğilme testi ve balistik testler sonrası deforme olmamış - deforme olmuş bölgelerin mekanik özelliklerinin dağılımını değerlendirmek için nanogirinim, XRD, artık gerilmenin faydalı yöntemler olduğunu gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, micro/nano mechanical properties of high-strength dual-phase steels used in automotive and armor steels were investigated by nanoindentation method and compared with the results obtained from conventional methods. In addition, the changes in mechanical properties of spherical copper powders by sintering after compression were investigated. Nanoindentation and X-ray diffraction (XRD) analyzes were performed on armor steels subjected to ballistic tests and automotive steels subjected to three-point bending test. Nanoindentation measurements were performed with a sharp triangular pyramid (Berkovich) tip. Force-displacement curves were used to calculate residual stresses with empirical relations, as well as the hardness and modulus of elasticity values obtained from nanoindentation measurements. These values were found to be in good agreement with the residual stress measurements obtained from the XRD - sin2ψ method. Microstructural analysis optical, scanning electron, atomic force microscope (AFM) were also performed on these materials. In doctoral thesis, it was also demonstrated that nanoindentation, XRD, residual stress are useful methods to evaluate the distribution of mechanical properties of undeformed - deformed regions after three-point bending test and ballistic tests.