Friction stir processing of aluminum alloy 7075 reinforced with yttrium oxide nano powder
Nano yitryum oksit tozu takviye edilmiş 7075 alüminyum alaşımının sürtünme karıştırma işlemi
- Tez No: 886527
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HÜSEYİN DEMİRTAŞ, DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMED AMEED ZAINULABDEEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Sürtünme karıştırma işlemi (FSP), mikro yapıları iyileştirmek ve mekanik özellikleri geliştirmek için Sürtünme karıştırma kaynağı (FSW) ilkelerinden yararlanan bir katı hal işleme tekniğidir. Bu yöntem son yıllarda kompozitlerin üretiminde büyük ilgi görmüştür. FSP işlemi sırasında Yttrium Oksit'i (Y2O3) ikincil malzeme olarak toz halinde dahil ederek çok fazlı kompozitler üretebilir. Bu ikincil malzemelerin katılması, uygun şekilde karıştırılması ve kontrollü hacim kompozitlerin optimal fiziksel ve mikroyapısal özelliklerinin sağlanması için çok önemli olan çeşitli mukavemetlendirme stratejileriyle gerçekleştirilir. Bu bağlamda istenilen takviyeyi elde etmek için oluk stratejileri uygulanır. Bu çalışmanın temel amacı, eğim açısı 2 derece olan silindirik bir pim geometrisi kullanılarak, üç dönme hızına (710, 900 ve 1120 rpm) ve ilerleme hızına (55, 70 ve vii 90 mm/dak) sahip sürtünme karıştırma işlemi ile Y2O3 nano toz takviyesi kullanarak Al 7075-T73'ün mekanik özelliklerini geliştirmektir. 7075-T73 alüminyum alaşımlarının prosesinde aşınma oranları yönünden dönme hızı 710 rpm ve ilerleme hızı 55 mm/dak ile dönme hızı 1120 rpm ve ilerleme hızı 55 mm/dak optimum parametreler olarak seçilmiştir. Mikro sertlik 55 mm/dak ilerleme hızıyla azalırken, 90 mm/dak ilerleme hızıyla arttı. Dönme hızı 1120 rpm ve ilerleme hızı 90 mm/dak olan numune, sertlik değeri yönünden optimum numune olarak seçilmiştir. İşleme koşulları altında elde edilen en yüksek akma mukavemeti değeri (407 MPa), sırasıyla dönme hızı, ilerleme hızı ve uzama yüzdesi 710 rpm, 55 mm/dak ve %1,4 olan numunede elde edilmiştir. Mikroyapı incelemeleri bazı örneklerde karıştırma bölgesi kenarı boyunca tünelleri ve Y2O3'ün toplandığını göstermektedir. SEM-EDS element analizi, karıştırma bölgesinde iyi bir karışım olduğunu ve partiküllerin Al 7075-T73'e yeterli difüzyonunu gösterir. Karıştırma bölgesi, temel malzemeye kıyasla daha ince tanecik üretmiştir.
Özet (Çeviri)
Friction stir processing (FSP) is a solid-state technique that leverages the principles of Friction stir welding (FSW) to refine microstructures and enhance mechanical properties. This method has gained significant attention in recent years for the fabrication of composites. It can produce multiphase composites by incorporating Yttrium Oxide (Y2O3) in powder form as secondary material during the FSP process. The incorporation of these secondary materials is achieved through various reinforcement strategies, which are crucial for ensuring proper mixing of the materials, controlled volume, and optimal physical and microstructural properties of the composites. In this context, groove strategies are applied to achieve the desired reinforcement. The main aim of this study was to improve the mechanical properties of Al 7075-T73 v using friction stir processing reinforcement with Y2O3 nano-powder with three rotational (710, 900 and 1120 rpm) and travel speeds (55, 70 and 90 mm/min) by using a cylindrical pin geometry with a tilt angle of 2 degrees. In the process of 7075-T73 aluminum alloys, rotation speed 710 rpm and a travel speed 55 mm/min, and rotation speed 1120 rpm and a travel speed 55 mm/min were selected as optimum parameters in terms of wear rates. Microhardness decreased with a travel speed of 55 mm/min and increased with 90 mm/min. The sample with a rotation speed of 1120 rpm and a travel speed of 90 mm/min was selected as the optimum parameters in terms of hardness value. The highest yield strength value (407 MPa) obtained under processing conditions was associated with the specimen with rotation speed, travel speed and elongation percentage of 710 rpm, 55 mm/min and 1.4%, respectively. Microstructural examinations show tunnels and accumulation of Y2O3 along the edge of the stir zone in some samples. SEM-EDS elemental analysis indicates good mixing in the stir zone and adequate diffusion of particles into Al 7075-T73. The stir zone produced finer grain compared to the base material.
Benzer Tezler
- Sürtünme karıştırma prosesi ile yüzeyine sic partikül takviye edilmiş Al 7075-T651 alüminyum alaşımının mikro yapı ve aşınma özelliklerinin incelenmesi
The investigation of wear behavior and microstructure properties of sic particle reinforced Al 7075-T651 alloy by using friction stir process
ABDULLAH SERT
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. OSMAN NURİ ÇELİK
- Sıcak presleme yöntemi ile Al2Cu ve h-BN katkılı alüminyum ve alüminyum alaşım matrisli kompozitlerin aşınma davranışlarının incelenmesi
Investigation of abrasion behavior of aluminum and aluminum alloy reinforced with Al2Cu and h-BN produced by hot pressing
BURAK SAMED DOĞU
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Utilization of friction stir processing to improve the mechanical properties of gas metal arc welded 5083 aluminum alloy plates
Gaz metal ark kaynağı ile birleştirilmiş 5083 alüminyum alaşımı plakaların mekanik özelliklerinin geliştirilmesi için sürtünme karıştırma prosesinin kullanılması
SHAHIN TAKHT FIROUZEH
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEMİL HAKAN GÜR
- Effect of friction stir processing on fracture toughness and crack growth behaviour of fusion welded 5083 grade aluminum plates
Sürtünme karıştırma prosesinin 5083 aluminyum alaşımlarının ergitme kaynağı ile birleştirmelerinde çatlak ilerleme davranışına etkisi
GÜNSELİ AKÇAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEMİL HAKAN GÜR
- Application of interlayer friction stir spot welding on 304 stainless steel and aluminum alloy
Başlık çevirisi yok
MUHAMMAD FARHAN RAZA
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNEY GÜVEN YAPICI