Ti6Al4V alaşımında kriyojenik işlemin tokluk değişimine etkisinin incelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Cansu Çimen
Danışman: Koray Kılıçay
Özet:
Titanyum alaşımları yüksek mukavemet, düşük yoğunluk ve iyi korozyon direnci
gibi özellikleri sayesinde havacılık uygulamalarında en çok tercih edilen malzemelerden biri
olmuştur. Kriyojenik işlem, ultra düşük sıcaklıkta mikro yapıyı geri döndürülemez bir
şekilde değiştirerek hizmet performansını optimize etme sürecidir. Son on yılda gelişen
metallerin mikro yapısını ve mekanik özelliklerini iyileştirmek için tamamlayıcı bir işlemdir.
Dökümler yaşlanmaları için genellikle aylarca, hatta yıllarca soğukta dışarıda bırakılmıştır.
Günümüzde, havacılık, otomotiv ve elektronik gibi bazı endüstriler, malzemenin
kararlılığını ve korozyon dayanımını iyileştirmek için imalat hatlarında bu yöntemi
kullanmaktadırlar
Kriyojenik işlemin titanyum alaşımlarının zayıf özelliklerinin güçlendirilmesi için
uygulanması konusunda çeşitli çalışmalar vardır. Bu tez çalışmasında titanyum alaşımlarına
uygulanacak olan kriyojenik ısıl işlemin tokluk ve mikroyapıdaki etkilerinin incellenmesi
amaçlanmıştır. Ti6Al4V malzemesinden dört adet çentik darbe deneyi numunesi
hazırlanmıştır. Bunlardan birincisine 12 saat, ikincisine 24 saat ve üçüncüsüne 36 saat derin
kriyojenik işlem uygulanmıştır. Dördüncü numuneye herhangi bir işlem uygulanmamıştır.
Numunelere oda sıcaklığında tokluk değerini gözlemleyebilmek için Charpy çentik darbe
testi yapılmıştır. Ayrıca kriyojenik işlemin etkilerini belirlemek için mikro yapı incelemeleri
ve sertlik testi yapılmıştır. Elde edilen değerler literatürdeki sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır.
Deneysel çalışmaların neticesinde Ti6Al4V alaşımına uygulanan kriyojenik ısıl işlemin
tokluk değeri üzerinde olumlu etkisi olduğu gözlemlenmiş, 36 saat kriyojenik işlem
uygulanan numunenin %28’e kadar arttığı görülmüştür. Mikroyapı üzerinde ise süre
koşuluna bağlı olarak β fazının α fazına dönüşmesiyle yapıdaki iç gerilmelerin azaldığı ve
daha kararlı bir yapıya dönüştüğü gözlemlenmiştir. Kriyojenik ısıl işlemin sıcaklık ve süre
kontrollü uygulanmasının malzemenin mekanik özelliklerini ve mikroyapısını olumlu yönde
etkilediği gözlemlenmiştir.