Fatigue crack growth behavior of hot rolledAA2050-T84 plates
Sıcak haddelenmiş AA2050-T84 plakaların yorulmaçatlak ilerleme davranışı
- Tez No: 832322
- Danışmanlar: PROF. DR. RIZA GÜRBÜZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- 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: 103
Özet
Lityum içeren alüminyum alaşımları, diğer alüminyum alaşımlarına kıyasla daha düşük yoğunluğa ve geliştirilmiş elastik modüle sahip olmaları nedeniyle havacılık uygulamalarında önem kazanmıştır. Havacılık sektöründe ağırlık ve performans gereksinimlerini karşılamak için alüminyum-lityum alaşımları geliştirilmiştir. Üçüncü nesil alüminyum-lityum alaşımları arasında, AA2050, yüksek dayanıklılık, yorulma çatlağı büyüme direnci ve hasar tolere edebilme özellikleriyle birlikte ağırlık tasarrufu sağlayarak, mevcut plaka alaşımları olan 7xxx ve 2xxx alaşımları için potansiyel bir alternatif olarak ortaya çıkmıştır. Bu çalışma, AA2050-T84 alaşımının mikroyapısını ve mekanik özelliklerini kapsamlı bir şekilde karakterize etmeye odaklanmaktadır. Çalışmada 20 mm ve 130 mm kalınlıklara sahip sıcak haddeleme yöntemiyle üretilmiş plakalar kullanılmıştır. Plakalar haddeleme miktarı hariç (20 mm plaka için daha fazla miktarda haddeleme yapılmıştır) aynı üretim aşamalarından geçmiştir. İki farklı plaka seçilmesindeki temel amaç tane yönelimi ve anistropisinin alaşımın mekanik performansı üzerindeki etkisini araştırmaktır. Ayrıca, yorulma testleri ve yorulma çatlağı büyüme testleri, alaşımın döngüsel yükleme kaynaklı hasara karşı direncini değerlendirmek için gerçekleştirilmiştir. Özellikle, 20 mm kalınlığındaki plakanın hadde yönü yüklenme doğrultusuna paralel olduğu durumda, yüksek derecede anizotropik tane yapısı ve tercih edilen kristalografik yönelim yorulma çatlağı sapmasına neden olmuştur. 20 mm kalınlığındaki plakanın kırılma yüzeyi analizleri, çatlağın büyüme yönüne dik mikroçatlak oluşumunu ve orta seviyedeki ΔK'da kayma bantlarının meydana geldiğini göstermiştir. Bu çalışmadan elde edilen bulgular, AA2050 alaşımının malzeme özellikleri hakkındaki mevcut bilgiye katkıda bulunmakta ve ince plakaların elde edilmesinde uygulanan haddeleme işleminin alaşımın mikroyapısı ve genel performansı üzerindeki etkileri konusunda literature katkı yapacağı öngörülmektedir.
Özet (Çeviri)
Lithium-containing aluminum alloys have gained prominence in aerospace applications due to their lower density and improved elastic modulus compared to other aluminum alloys. Aluminum-lithium alloys have been developed to address weight and performance requirements in future aircraft. Among the third-generation aluminum-lithium alloys, AA2050 has emerged as a potential replacement for incumbent plate alloys, such as 7xxx and 2xxx alloys, offering high strength, fatigue crack growth resistance, and damage tolerance while enabling weight savings. This study focuses on comprehensively characterizing the microstructure and mechanical properties of AA2050-T84 alloy. Two hot rolled plates having 20 mm and 130 mm thickness were used in this study. The plates underwent identical production stages except for the extent of hot rolling, which was higher for the 20 mm thick plate. A comparative analysis between the two plates aims to understand how the grain anisotropy and orientation affect the overall mechanical performance of the alloy. Moreover, fatigue tests and fatigue crack growth tests are conducted to assess the resistance of the alloy to cyclic loading-induced damage. Importantly, the highly anisotropic grain structure and the preferred crystallographic orientation in the 20 mm thick plate were found to cause a fatigue crack deviation. Fractographic analyses of the 20 mm thick plate (when the loading was parallel to the rolling direction) exhibited microcrack formations perpendicular to the crack growth direction and slip bands at the intermediate ΔK. Collectively, the findings from this study contribute to the existing knowledge of AA2050 alloy properties and offer critical insights into how the rolling operation for achieving thin plates influences the microstructure and overall performance of the alloy.
Benzer Tezler
- Crack propagation during actuation cycles of the nitihf high temperature shape memory alloys
Nitihf yüksek sıcaklık şekil hafızalı alaşımların aktüasyon döngüleri sırasında çatlak ilerlemesi
MERİÇ EKİCİLER
Doktora
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BENAT KOÇKAR
- Development of new generation Fe-based Al-Si-Mo alloys for exhaust manifold applications
Egzoz manifold uygulamaları için yeni nesil Al-Si-Mo alaşımlı dökme demirlerin geliştirilmesi
RIFAT YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURİ SOLAK
- Fatigue behavior of aluminum matrix SiC particulate reinforced composites
SiC parçacıklarıyla güçlendirilmiş alüminyum matriksli kompozitlerde yorulma davranışı
KADİR SÜHA BOYLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEVDET KAYNAK
DOÇ. DR. ALİ KALKANLI
- Metal infiltre edilmiş mikro poroz karbon kompozitlerin aşınma ve sürtünme davranışının karakterizasyonu
Başlık çevirisi yok
GÜLTEKİN GÖLLER
Doktora
Türkçe
1997
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN TEKİN
- Bilgisayar yardımıyla süper alaşım malzeme verileri ve tasarım kriterleri kütüphanesi oluşturulması
Başlık çevirisi yok
M.ÇAĞLAYAN TAŞÇIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET DEMİRKOL