Geri Dön

Investigation of mechanical behaviors of additively manufactured inconel 718 superalloys used in aerospace applications

Havacılık ve uzay uygulamalarında kullanılan eklemeli imalat ile üretilen ınconel 718 süper alaşımlarının mekanik davranışlarının incelenmesi

  1. Tez No: 850600
  2. Yazar: CAN DOĞAN
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ DURMUŞ ALİ BİRCAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Çukurova Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 76

Özet

Inconel 718 (IN718), üstün mekanik özellikleri ve çevresel bozulmaya karşı direnci nedeniyle çeşitli yüksek sıcaklık uygulamalarında yaygın olarak kullanılan nikel bazlı bir süper alaşımdır. Yüksek mukavemet, mükemmel yorulma ve sürünme direnci, oksidasyon direnci ve yüksek sıcaklıklarda uygun kaynaklanabilirlik sergiler. IN718 geleneksel olarak dövme, döküm ve toz metalurjisi yoluyla üretilmiş ve uygulanmıştır. Ancak, Katmanlı Üretim (AM) havacılık, otomotiv ve savunma sanayilerinde popülerlik kazanan yeni bir işleme yöntemidir. AM, geleneksel yöntemlere kıyasla yüksek malzeme faydalanımı ve daha kısa üretim süreleri ile karmaşık geometrilerin üretilmesini sağlar. Çeşitli AM teknikleri arasında Seçici Lazer Eritme (SLM), IN718 de dahil olmak üzere Ni bazlı yüksek sıcaklık bileşenlerinin net şekle yakın üretimi için potansiyel göstermektedir. SLM son derece esnek ve özelleştirilebilir bir AM tekniğidir, bu da onu örneğin uçak motor bileşenleri gibi karmaşık kritik parçaların üretimi için çok uygun hale getirir. SLM, Üç Boyutlu (3D) Bilgisayar Destekli Tasarım (CAD) modeline göre metal tozlarını katman katman seçici olarak eritmek ve kaynaştırmak için odaklanmış bir lazer ışını kullanır. Bununla birlikte, SLM kullanılarak üretilen parçalar genellikle mekanik özelliklerinden taviz verebilecek belirli mikroyapısal kusurlar sergiler. Bunlar arasında artık gerilmeler, gözeneklilik ve tane sınırları ve çökeltiler gibi mikroyapısal kusurlar yer alır. Bu kusurların üstesinden gelmek ve SLM ile üretilen (SLMed) IN718'in mekanik özelliklerini iyileştirmek için ısıl işlem sonrası işlemler kullanılır. Bu çalışma, SLMed IN718 parçalarının mekanik davranışını (çekme ve sertlik), imalat yönünü ve homojenizasyon tavlaması ve yeni yaşlandırma dahil olmak üzere uygulanan ısıl işlemleri dikkate alarak incelemektedir. Bulgular, imalat sürecinin iyileştirilmesi ve yüksek sıcaklık bileşenlerinde istenen mekanik özelliklerin elde edilmesi için değerli bilgiler sunmaktadır. AM tekniklerinin uygun ısıl işlemlerle birleştirilmesi, yüksek performans gereksinimleri için karmaşık geometrilere sahip net şekilli IN718 parçaları üretmek için büyük bir potansiyele sahiptir.

Özet (Çeviri)

Inconel 718 (IN718) is a nickel-based superalloy widely used in a variety of high temperature applications due to its outstanding mechanical properties and resistance to environmental degradation. It exhibits high strength, excellent fatigue and creep resistance, oxidation resistance and favorable weldability at elevated temperatures. IN718 has traditionally been produced and applied through forging, casting, and powder metallurgy. However, Additive Manufacturing (AM) is a new processing method that is gaining popularity in the aerospace, automotive, and defense industries. AM enables the production of complex geometries with high material utilization and shorter lead times compared to traditional methods. Among the various AM techniques, Selective Laser Melting (SLM) has shown potential for near net shape production of Ni based high temperature components, including IN718. SLM is a highly flexible and customizable AM technique, making it well suited for the production of complex critical parts, for example aero engine components. SLM uses a focused laser beam to selectively melt and fuse metal powders layer by layer according to a Three-Dimensional (3D) Computer Aided Design (CAD) model. However, parts produced using SLM often exhibit certain microstructural defects that can compromise their mechanical properties. These include residual stresses, porosity and microstructural defects such as grain boundaries and precipitates. To overcome these defects and improve the mechanical properties of SLM-produced (SLMed) IN718, post-heat treatment processes are used. This study examines the mechanical behaviour (tensile and hardness) of SLMed IN718 parts, taking into account the direction of fabrication and the heat treatments applied, including homogenization annealing and new aging. The findings offer valuable information for improving the fabrication process and achieving the desired mechanical properties in high-temperature components. Combining AM techniques with appropriate heat treatments has great potential for producing net-shape IN718 parts with complex geometries for high-performance requirements.

Benzer Tezler

  1. Eklemeli imalatla üretilen parça yüzeylerinin lazerle parlatılmasının araştırılması

    An investigation of laser polishing of additive manufactured part surfaces

    ŞAFAK NESLİ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OĞUZHAN YILMAZ

  2. Eklemeli imalat yöntemiyle üretilmiş Inconel 625 süperalaşımının ısıl işlem davranışının incelenmesi

    Investigation of heat treatment behavior of Inconel 625 superalloy manufactured by additive manufacturing

    SENA TURAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Metalurji MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. METİN USTA

  3. Investigation of the damping effectiveness of particle damper integrated structures design produced by laser powder bed fusion under different boundary conditions

    Lazerle toz yatağında füzyon ile üretilmiş parçacık sönümleyici entegreli yapıların tasarımlarının sönüm etkinliğinin farklı sınır koşulları altında incelenmesi

    BİROL ÖZÇEVİK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EMRECAN SÖYLEMEZ

  4. Numerical and experimental investigation on the crushing behaviour of auxetic lattice cells produced with additive manufacturing techniques

    Eklemeli imalat teknikleri ile üretilmiş ökzetik kafes yapıların ezilme davranışlarının nümerik ve deneysel olarak incelenmesi

    KADİR GÜNAYDIN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ANTONIO MATTIA GRANDE

  5. Lazer şok dövme işleminin eklemeli imalat ile üretilmiş γ-TiAl ve ın939 parçalarda yorulma ömrüne etkisinin araştırılması

    Investigation on the effects of laser shock processing on the fatigue life of additively manufactured γ-TiAl and in939 parts

    MAHMUT ÖZER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OĞUZHAN YILMAZ