The effect of hydrogen on the mechanical properties of materials
Malzemelerin mekanik özellikleri üzerinde hidrojenin etkisi
- Tez No: 920451
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BURAK BAL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Metalurji Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Engineering Sciences, Metallurgical Engineering, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Abdullah Gül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, hidrojenin farklı mekanik yükleme koşulları ve gerinim hızları altında alüminyum alaşımları ve hacim merkezli kübik (HMK) demir üzerindeki etkisini incelemektedir. İlk olarak, Al 7075'in hidrojen duyarlılığı, yavaş ve orta gerinim hızlarında yapılan çekme testleri ile değerlendirilmiştir. Sonuçlara göre, daha yüksek gerinim hızlarında hidrojen gevrekliği, yavaş gerinim hızlarına göre daha baskındır. Hidrojen gevrekliği mekanizması, düşük hızlarda hidrojenle desteklenen lokalize plastisite (HELP) iken, orta hızlarda HELP ve hidrojenle desteklenen ayrışmanın (HEDE) bir arada bulunması yönünde değişiklik göstermektedir. İkinci çalışmada, Al 5083'ün hidrojen duyarlılığı, balistik testler altında deneysel ve sayısal yöntemler kullanılarak incelenmiştir. Sonuçlara göre, artan deformasyon hızlarında HEDE'nin HELP üzerindeki baskınlığı artmaktadır. Sonlu elemanlar yöntemi, Johnson-Cook modeli ile birleştirilerek deneysel sonuçları doğrulamış ve balistik uygulamalarda hidrojenle yüklenmiş koşullar için öngörücü bir model sunmuştur. Son olarak, moleküler dinamik simülasyonları kullanılarak, hacim merkezli demirdeki kenar dislokasyon hareketliliği, geniş bir sıcaklık, hidrojen konsantrasyonu ve gerilme seviyesi aralığında değerlendirilmiş ve hidrojen duyarlılığı araştırılmıştır. Çalışmadan elde edilen bulgular sonucunda fenomenolojik hareketlilik yasaları önerilmiştir. Bu çalışmalar, hidrojenin metaller üzerindeki etkisini değişen mekanik koşullar altında anlamaya katkıda bulunarak, hidrojen maruziyetinin söz konusu olduğu mühendislik uygulamaları için önemli çıktılar sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
This study examines the hydrogen effect on the mechanical properties of aluminum alloys and body centered cubic iron under different loading conditions and strain rates. First, the hydrogen susceptibility of Al 7075 was evaluated under quasi-static and medium strain rates using tensile tests. According to the results, at greater strain rates, hydrogen embrittlement is more dominant compared to quasi-static strain rates. The hydrogen embrittlement mechanism is shifting from hydrogen-enhanced localized plasticity (HELP) at slower rates to a coexistence of HELP and hydrogen-enhanced decohesion (HEDE) at medium rates. In a parallel investigation, the hydrogen susceptibility of Al 5083 was evaluated under ballistic tests through experimental and numerical methods. According to the results, the dominance of HEDE is increasing on HELP at greater deformation rates. Finite element methods were utilized and combined with the Johnson-Cook model, and this process confirmed the experimental outcome also this step offered a predictive model for hydrogen-charged conditions in ballistic applications. Lastly, using molecular dynamics simulations, edge dislocation mobility in body centered iron was evaluated in a wide range of temperature, hydrogen concentration and stress levels to investigate the hydrogen susceptibility. Resulting from the study, phenomenological mobility laws were offered. Collectively, these studies advance the understanding of the hydrogen effect on metals under varying mechanical conditions, providing crucial insights for engineering applications where hydrogen exposure is a factor.
Benzer Tezler
- CO2-sodyum silikat bağlı kum sistemlerine etki eden parametrelerin incelenip maça ve kalıp özelliklerinin geliştirilmesi
The Investigation of the parameters effecting the mold and core made of CO2-sodium silicate bonded sands for improving the properties
ORHAN ŞERİF KOMAÇ
- Damlatmalı filtrelerde metal zehirliğinin etkisinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
SUZAN TEMİZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1988
Çevre MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET BERKÜN
- Yanma ve yanma ürünlerinin hava kirliliğine etkileri ve Ağaçlı-Keşan linyitlerinin km.9003 analizörü ile baca gazlarının analizi
Combustion and environmental effects of combustion products and analyse of slack gases with km 9003 analysis device of Ağaçlı-Keşan lignites
İ.ETHEM KARAAĞAÇLIOĞLU
- 7075 alüminyum alaşımında RRA ısıl işleminin mikroyapıya etkisi ve kinetik analiz
Effect of retrogression and reaging (RRA) heat treatment on the microstructure of the 7075 aluminium alloy and kinetics analysis
NURAN AY ÜNVER
- Laminar akışlı adyabatik boru reaktörünün teorik incelenmesi
A Theoretical investigation of the laminar flow adiabatic tubular reactor
ALİ KEMAL YAKUT
- Fuel oil ile çalışan endüstriyel tip skoç kazanların doğalgaza dönüştürülmesinin bilgisayar simulasyonu
Computer simulation of converting industrial scotch type boilers working with fuel oil into natural gas
ARİF LEVENT KUZAY