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: Makine Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences
- 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: 119
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
- Farklı hidrojen-karbon ortamlarında indirgenen seramik yakıt tabletlerinin karakterizasyonu
Başlık çevirisi yok
BİRSEN AYAZ
Doktora
Türkçe
1998
Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiNükleer Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. NEZİHİ BİLGE
- Taze meyve ve sebzeler için poliüretan bazlı ambalaj filmi geliştirilmesi ve taze brokoli ve kirazda uygulanması
Development of polyurethane based packaging film for fresh fruits and vegetables and its application on fresh broccoli and sweet cherry
MERVE KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜRBÜZ GÜNEŞ
- Ni-Ti sistemindeki farklı bileşimlerin mekanik alaşımlama yöntemi ile toz halde sentezi ve sinter sonrası karakterizasyonu
Powder state synthesis of different compositions in Ni-Ti system via mechanical alloying and their characterization after sintering
ÖZGÜR YURTSEVER
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURAK ÖZKAL
- Çok düşük karbonlu çeliklerin sac şekillendirilebilirliği
Başlık çevirisi yok
M.BİNNAZ AKSAKAL KUNAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Malzemesi ve İmalat Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET DEMİRKOL
- Polietilen glikol ve Hint yağı temelli şekil hafıza özelliği gösteren poliüretan filmlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of polyethylene glycol and castor oil based-shape memory polyurethane films
MİREY BONFİL
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. F. SENİHA GÜNER