AA5754 alüminyum alaşımının farklı sıcaklık ve gerinim hızlarının deformasyon davranışına olan etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effect of various temperatures and strain rates on the deformation behaviour of AA5754 aluminum alloy
- Tez No: 818656
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NURİ ŞEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Düzce Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 62
Özet
Alüminyum gelişen teknolojiyle birlikte önem kazanan malzemelerden biridir. Otomotiv endüstrileri araç ve gereçleri tasarlamadan önce yüksek sıcaklıklarda alüminyum alaşımlarının şekillendirilebilirliğinin iyileştirilmesinin karakterizasyonuyla çok ilgilenmektedir. Ilık sıcaklıklarda şekillendirme yapılarak alüminyum alaşımlarının şekillendirilebilme kabiliyetleri arttırılabilir. Bu nedenle önce Alüminyum alaşımlarının ılık sıcaklıklarda göstermiş olduğu deformasyon davranışının incelenip, ılık sıcaklıkların Alüminyum alaşımlarının deformasyonunda nasıl bir rol oynadığının belirlenmesi gerekmektedir. Bahsedilen konudan yola çıkarak bu çalışmada gerinim hızı ve sıcaklığın AA5754 Alüminyum alaşımının deformasyon davranışına olan etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır. Çalışmada oda sıcaklığı (OS), 200 °C, 250 °C, 300 °C ve 350 °C sıcaklıklarında ve üç farklı gerinim hızı değerlerinde (0,001 s^(-1) , 0,01s^(-1) ve 0,05 s^(-1)) çekme testleri uygulanmıştır. Deneyler sonucu elde edilen verilerden faydalanılarak AA5754 alaşımının uzama kapasitesindeki değişim, sertleşme kapasitesindeki değişim, deformasyon yaşlanması ve deformasyon hız hassasiyetlerindeki değişimler incelenmiştir. Ayrıca sonlu elemanlar analizinde Backofen ve Voce sertleşme modelleriyle akış eğrileri tahmin edilmiş ve gerçek verilerle karşılaştırılıp hata oranları elde edilmiştir. Deneyler sonucunda sıcaklık artışının, genel olarak AA5754 alaşımının akma ve çekme mukavemeti değerlerinde bir düşüşe neden olduğu görülmüştür. Ancak hem akma hem de çekme dayanımı değerlerindeki azalma, en düşük gerinim hızı için çok daha yüksek olurken, en yüksek gerinim hızı için daha düşük olmuştur. Yüksek gerinim hızlarında oluşan daha yüksek deformasyon yaşlanması etkisiyle uzama kapasitesinde azalmaya neden olmuştur. Sonlu elemanlar analizinde sıcaklık arttıkça, Backofen modelinin akış eğrilerini doğru tahmin edebilme yüzdesinde düşüş meydana geldiği gözlemlenmiştir. Backofen modelinde modelinin 0,05 s^(-1) ve 0,01 s^(-1) için 250 °C'ye kadar deneysel akış eğrilerini doğru bir şekilde tahmin edebildiği tespit edilmiştir. En düşük gerinim hızında 250°C sıcaklığa kadar meydana gelen maksimum hata oranın % 14,40 olduğu görülmüştür. Voce modelinin malzeme davranışını 0.01 s^(-1) ve 0.05 s^(-1) gerinme hızları için tüm sıcaklıklarda doğru bir şekilde tahmin edebildiği görülmektedir. Voce yapısal modelinin, F&B'ye göre daha iyi tahmin yeteneğine sahip olduğu gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Aluminum is one of the materials that gain importance with the developing technology. Automotive industries are very interested in the characterization of improving the formability of aluminum alloys at high temperatures before designing tools and equipment. Formability of aluminum alloys can be increased by forming at warm temperatures. For this reason, it is necessary to examine the deformation behavior of aluminum alloys at warm temperatures and to determine how warm temperatures play a role in the deformation of aluminum alloys. Based on the aforementioned subject, in this study, it is aimed to examine the effects of strain rate and temperature on the deformation behavior of AA5754 Aluminum alloy. In the study, room temperature (OS), 200 °C, 250 °C, 300 °C and 350 °C and three different strain rate values (0.001 s^(-1) , 0.01 s^(-1) and 0.05 s^(-1)) tensile tests were applied. By using the data obtained as a result of the experiments, the change in the elongation capacity of the AA5754 alloy, the change in the hardening capacity, the deformation aging and the changes in the deformation rate sensitivities were investigated. In addition, flow curves were estimated with Backofen and Voce hardening models in finite element analysis, and error rates were obtained by comparing with real data. As a result of the experiments, it was observed that the temperature increase caused a decrease in the yield and tensile strength values of the AA5754 alloy in general. However, the decrease in both yield and tensile strength values was much higher for the lowest strain rate and lower for the highest strain rate. The higher strain at high strain rates caused a decrease in the elongation capacity due to aging. In the finite element analysis, it was observed that as the temperature increased, the percentage of correct prediction of the flow curves of the Backofen model decreased. In the Backofen model, it has been found that his model can accurately predict experimental flow curves for 0.05 s^(-1) and 0.01 s^(-1) up to 250 °C. It was observed that the maximum error rate that occurred up to 250°C at the lowest strain rate was 14.40%. It can be seen that the Voce model can accurately predict the material behavior at all temperatures for strain rates of 0.01 s^(-1)and 0.05 s^(-1). It has been observed that the Voce structural model has better predictive ability than F&B.
Benzer Tezler
- İkiz merdane döküm yöntemi ile alüminyum AA5754 alaşımı levha üretimi, döküm ve termomekanik proses parametrelerinin etkilerinin araştırılması
Production of AA5754 aluminum alloy by twin roll casting, investigating effects of casting and thermomechinal process parameters
YELİZ DEMİRAY CUCURACHI
Doktora
Türkçe
2016
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONURALP YÜCEL
- Epoksi yapıştırıcısı içerisine farklı oranlarda nanopartikül kullanılarak birleştirilen AA5754 alaşımının mekanik davranışlarının araştırılması
Investigation of mechanical behaviors of AA5754 alloy joined using different ratios of nanoparticles into epoxy adhesive
MUSTAFA SARUHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiBatman ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EDİP ÇETKİN
- AA 5754-H22 alüminyum alaşımının sürtünme karıştırma kaynağında işlem parametrelerinin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkileri
The effect of process parameters on the microstructure and mechanical properties in friction stir welding of AA 5754-h22 aluminium alloy
SEZAİ DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Metalurji MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. NEDRET AYDINBEYLİ
- Alüminyum alaşımı hafif metal levhaların prizmatik derin çekmede biçimlendirilebilirlik özelliklerinin araştırılması
Investigation of formability features of aluminium alloy light metal sheets is prismatic deep drawing
HALİL ÇETİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Makine MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. MUSTAFA BAYHAN
- Sürtünme karıştırma kaynağı ile birleştirilmiş AA 5754 alüminyum alaşımının mekanik özellikleri üzerinde kaynak dikişi örtüşmesinin etkilerinin araştırılması
Investigating the effects of weld seam overlap on the mechanical properties of AA 5754 aluminium alloy joined by friction stir welding
ONUR CAN ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEFİKA KASMAN