Geri Dön

Aşırı plastik deformasyona uğratılmış nadir toprak element (Gd ve Y) takviyeli alüminyum 8XXX alaşımının özelliklerinin incelenmesi

Investigation of properties of rare earth element (Gd and Y) reinforced aluminum 8XXX alloy subjected to severe plastic deformation

PDF İndir

  1. Tez No: 937833
  2. Yazar: ERHAN BAYSAL
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. OĞUZ KOÇAR
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Teknolojinin ihtiyacı olan hafif ve dayanıklı malzemeler için arayışlar devam ederken mevcut malzemelerin mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi için farklı teknikler kullanılmaktadır. Bu teknikler arasında aşırı plastik deformasyon, alaşım elementi ilavesi ya da malzemenin farklı ısıl işlemlerden geçirilmesi gibi mukavemeti arttıran mekanizmalar bulunmaktadır. Genel olarak bu tekniklerin bir ya da birkaçının uygulanmasıyla malzemenin tane boyutunun küçülmesi hedeflenir. Tane boyutunun küçülmesi malzeme mukavemetinde önemli artışlara neden olur ve bunun için aşırı plastik deformasyon yöntemleri kullanılır. Aşırı plastik deformasyon yöntemleri içerisinde ise Eşit Kanallı Açısal Presleme (EKAP) etkili tane inceltme yöntemi olarak kullanılmaktadır. Bu yöntemde belirli kanal açıları olan kalıptan geçirilen malzeme, basit kayma hareketleriyle deformasyona uğratılır. Malzeme dayanımını arttırmak için kullanılan bir diğer yöntem alaşımlamadır. Bu yöntemde özellikle alüminyum alaşımları içerisine çeşitli elementler ilave edilmektedir. Havacılık ve uzay başta olmak üzere otomobil, gıda ve farklı endüstriyel uygulamalarda sık olarak kullanılan alüminyum için mukavemet arttırıcı mekanizmaların araştırılması devam etmektedir. Bu tez çalışmasında alüminyum alaşımları için mukavemetin arttırılması hedeflenmiştir. İlk olarak Al8090 alaşımı hafif ve dayanım özelliklerinin yüksek olması ve yaygın kullanımından dolayı tercih edilmiştir. Daha sonra alaşım içerisine nadir toprak elementlerinden ayrı ayrı ağırlıkça %0.2 Gadolinyum (Gd) ile %0.2 İtriyum (Y) ilave edilmiştir. Son olarak bu alüminyum alaşımlarına EKAP yöntemi ile 1 ve 2 pas aşırı plastik deformasyon uygulanmıştır. Al8090 çekme dayanımı EKAP 2 pas sonrası yaklaşık %125 artışla 386.01 MPa olmuştur. Al8090 alaşımına Gd ilavesi ile çekme dayanımı %83 artışla 313.84 MPa, Y ilavesi ile %36 artışla 233.83 MPa olarak belirlenmiştir. Nadir toprak elementleri ilavesinden sonra gerçekleştirilen EKAP 2 pas sonrası ise çekme değerleri Gd ilavesinde 348.25 MPa, Y ilavesinde ise 328.27 MPa olmuştur. Bölüm 1'de Al8090 alaşımları hakkında yapılan çalışmalar, Bölüm 2'de nadir toprak elementleri ve EKAP ile ilgili ayrıntılı literatür çalışmaları verilmiştir. Bölüm 3'te aşırı plastik deformasyon yöntemleri, EKAP sürecinde etkili olan parametreler, alüminyum serileri ve nadir toprak elementleri hakkında bilgilere yer verilmiştir. Bölüm 4'te ise deneysel aşamalar anlatılarak döküm, EKAP deneyi, malzeme karakterizasyonu ve mekanik özelliklerin belirlenmesi için yapılan çalışmalar anlatılmıştır. Son olarak Bölüm 5'te deney sonuçları verilmiş ve değerlendirmeler yapılmıştır.

Özet (Çeviri)

As the search for lightweight and durable materials required by technology continues, various techniques are being used to improve the mechanical properties of existing materials. Among these tecniques, mechanisms that enhance strength include severe plastic deformation, the additions of alloying elements, and subjecting the material to different heat treatments. In general, the application of one or more of these techniques aims to refine the grain size of the material. Grain size reduction leads to significant increases in material strength, and for this purpose, severe plastic deformation methods are employed. Among these methods, Equal Channel Angular Pressing (ECAP) is used as an effective grain refinement technique. In this method, the material is passed through simple shear movements. Another method use enhance material strength is alloying. In this approach, various elements are added, particularly to aluminum alloys. Research on strength enhancing mechanisms for aluminum, which is widely used in aerospace, automotive, food and various industrial applications, continues. In this thesis study, the aim was to enhance the strength of aluminum alloys. First, the Al8090 alloy was selected due to its lightweight and high strength properties, as well as its widespread use. Subsequently, 0.2 wt.% Gadolinium (Gd) and 0.2 wt.% Yttrium (Y), which are rare earth elements, were separately added to the alloy. Finally, these aluminum alloys were subjected to one and two passes of severe plastic deformation using the ECAP method. After two passes of ECAP, the tensile strength of Al8090 increased by approximately 125%, reaching 386.01 MPa. The addition of Gd to the Al8090 alloy resulted in an 83% increase in tensile strength, reaching 313.84 MPa, while the addition of Y led to a 36% increase, reaching 233.83 MPa. Following the addition of rare earth elements and subsequent two passes of ECAP, the tensile strength values were recorded as 348.25 MPa for Gd addition and 328.27 MPa for Y addition. In Chapter 1, studies on Al8090 alloys are presented. Chapter 2 provides a detailed literature review on rare earth elements and ECAP. Chapter 3 includes information on severe plastic deformation methods, key parameters affecting the ECAP process, aluminum series, and rare earth elements. Chapter 4 describes the experimental stages, including casting, the ECAP process, material characterization, and the determination of mechanical properties. Finally, Chapter 5 presents the experimental results and evaluations.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    259

    İzmir'de Mustafa Kemal Bulvarı'nın peyzaj mimarlığı açısından etüdü ve peyzaj projesi

    Başlık çevirisi yok

    ENGİN ALPARSLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1985

    Peyzaj MimarlığıEge Üniversitesi

    Peyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ÜMİT ERDEM

  2. Tez No

    228

    1,3-difenil-4,5-bis(hidroksiimino)-imidazolidin ve Ni(II), Cu(II), Pd(II), UO2(VI) komplekslerinin sentezi

    Başlık çevirisi yok

    VEFA AHSEN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1984

    Kimya MühendisliğiUludağ Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖZER BEKAROĞLU

  3. Tez No

    286

    Pastörizasyondan sonra kültür ilavesinin ekşi kremadan yapılan tereyağlarının özelliklerine etkisi üzerine bir araştırma

    Başlık çevirisi yok

    SERAP TAMER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1985

    Gıda MühendisliğiEge Üniversitesi

    Süt Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ERGİN OKTAR

  4. Tez No

    289

    İzmir pazarlarında satılan taze köy peynirlerinin bazı nitelikleri ve özellikle zehirlenmeye neden olan bakteri içerikleri üzerinde araştırmalar

    Başlık çevirisi yok

    NURSEL VAPURCU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1985

    Gıda MühendisliğiEge Üniversitesi

    Süt Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HASAN YAYGIN

  5. Tez No

    245

    Sera domates üretiminde aşı uygulaması ile elde edilen çift kök sistemine sahip domateslerin verim ve kalite yönünden üstünlükleri üzerine bir araştırma

    Başlık çevirisi yok

    ALİ DİZDAROĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1985

    ZiraatEge Üniversitesi

    Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FAHRETTİN MECİT

  6. Tez No

    504

    Hazır giyim üreten bir işletmede organizasyon ve yönetim sorunları

    Başlık çevirisi yok

    GÜLCAN GÖNENÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1986

    İşletmeGazi Üniversitesi

    Giyim Endüstrisi ve Giyim Sanatları Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RASİH DEMİRCİ

Geri Dön