Eş kanalda açısal ekstrüzyon (EKAE) yöntemi uygulanmış Al20Zn-2Cu alaşımının yorulma davranışının incelenmesi
Investigation of fatigue behavior of Al20Zn-2Cu alloy processed by equal channel angular extrusion (ECAE)
- Tez No: 895971
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT AYDIN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
Bu çalışmada, Al20Zn-(%1-5)Cu alaşımları kokil döküm yöntemiyle üretildi. Mekanik özellikler bakımından en iyi performansı %2 Cu içeren alaşım sergilediğinden, optimum bakır oranı %2 olarak belirlendi. Al20Zn-2Cu alaşımına aşırı plastik deformasyon yöntemlerinden biri olan eş kanalda açısal ekstrüzyon (EKAE) yöntemi uygulandı. Alaşımın farklı rota ve paso sayılarında EKAE işlemi uygulanmış durumdaki yapı ve mekanik özellikleri ile yorulma davranışları ayrıntılı bir biçimde incelendi. EKAE işlemiyle ortaya çıkan yapısal değişimlere, deformasyon sertleşmesi mekanizmasının etkinliğine ve döküm boşluklarının (porozite) büyük oranda giderilmesine bağlı olarak söz konusu alaşımın mekanik özellikleriyle yorulma performansında önemli iyileşmeler görüldü. Şöyle ki; 3 paso EKAE sonrası yorulma dayanım sınırında yaklaşık olarak %59, darbe dayanımında ise %62'lik yüksek oranda artışlar elde edildi. Ayrıca, paso sayısı ve proses rotası gibi EKAE parametrelerinin bu alaşımın başta yorulma olmak üzere yapı ve mekanik özellikleri üzerindeki etkileri araştırıldı. Yapılan incelemeler sonucunda, (EKAE) işleminin alaşımın porozite içeren tipik dendritik döküm yapısını tamamen ortadan kaldırdığı, bunun yerine rota-A'da ince ve şerit gibi uzamış, rota-BC'de ise daha iri taneli ve birbiri içerisine geçmiş bileşenlerden oluşan bir yapının ortaya çıktığı belirlendi. Bu yapısal değişimlere bağlı olarak alaşımın yorulma dayanımı ve yorulma ömrü değerlerinin artan paso sayısıyla arttığı ve rota-BC'de rota-A'ya göre daha yüksek değerlere ulaşıldığı görüldü. Ayrıca, alaşımın yapı ve mekanik özellikleri ile yorulma davranışları arasındaki ilişkiler detaylı bir şekilde incelendi. Bu incelemeler sonucunda yorulma özelliklerinin en çok da darbe dayanımıyla ilişkili olduğu belirlendi.
Özet (Çeviri)
In this study, Al20Zn-(1-5)%Cu alloys were produced by permanent mold casting. Since the alloy containing 2% Cu exhibited the best mechanical performance, the optimal copper ratio was determined to be 2%. The equal channel angular extrusion (ECAE) method, which is one of the severe plastic deformation techniques, was applied to the Al20Zn-2Cu alloy. The microstructure and mechanical properties of the alloy, as well as its fatigue behavior under various routes and number of passes of the ECAE process, were investigated in detail. Significant improvements in the mechanical properties and fatigue performance of the alloy were observed, attributed to the structural changes arising from the ECAE process, the effectiveness of the strain hardening mechanism, and the substantial reduction of casting defects (porosity). Specifically, after three passes of ECAE, an approximate increase of 59% in fatigue strength limit and 62% in impact toughness was achieved. Furthermore, the effects of ECAE parameters such as the number of passes and process routes on the structural and mechanical properties, especially fatigue behaviour of the alloy were investigated. The examinations revealed that the ECAE process completely eliminated the typical dendritic casting structure containing porosity and resulted in a microstructure consisting of fine and ribbon-like elongated grains in route-A, whereas route-BC exhibited a coarser and more intermingled structure. It was observed that the fatigue strength and fatigue life of the alloy increased with the number of passes due to the structural changes, and the values were higher in route-BC compared to route-A. In addition, the relationships between the structure and mechanical properties of the alloy and its fatigue behavior were studied in detail. As a result of these investigations, it was determined that the fatigue properties are most closely related to impact toughness.
Benzer Tezler
- Eş kanalda açısal ekstrüzyon yönteminin Zn-60Al ve Zn-80Al alaşımlarının yorulma özelliklerine etkisi
Effect of equal channel angular extrusion on fatigue properties of Zn-60Al and Zn-80Al alloys
YAKUP HEYAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MURAT AYDIN
- Eş kanallı açısal ekstrüzyon işleminin Zn-60Al ve Zn-60Al-2Cu alaşımlarının yapısal mekanik ve aşınma özelliklerine etkisi
Effect of equal channel angular extrusion process on microstructural, mechanical and wear properties of Zn-60Al and Zn-60Al-2Cu alloys
ONUR SARAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GENÇAĞA PÜRÇEK
- Index modulation-based techniques for diffusive molecular communication systems
Moleküler haberleşme sistemleri için indis modülasyonu tabanlı teknikler
AHMET ÇELİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN ALİ ÇIRPAN
DOÇ. DR. ERTUĞRUL BAŞAR
- Aşırı plastik deformasyon uygulanan aa6082 malzemenin sürtünme kaynağının mikroyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the microstructural and mechanical properties of friction welding on aa6082 material that applied severe plastic deformation
GÖZDE MUTLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Otomotiv MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN KAYA
- Development of microstructural and mechanical properties of aluminum alloys by equal channel angular pressing (ECAP) process
Eş kanal açılı presleme (EKAP) yöntemiyle aluminyum alaşımlarının mikroyapı ve mekanik özelliklerinin geliştirilmesi
MEHMET MAHSUN YEŞİL
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Mühendislik Bilimleriİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜCAHİT SÜTÇÜ
DR. ÖĞR. ÜYESİ EBUBEKİR ATAN