Browsing by Author "Şimşir, Caner"
Now showing 1 - 20 of 29
- Results Per Page
- Sort Options
Article Citation Count: 0Anisotropic Transformation Strain and Its Consequences on Distortion during Austenitization(Amer Soc Testing Materials, 2012) Şimşir, Caner; Lubben, Thomas; Hunkel, Martin; Hoffmann, Franz; Zoch, Hans-Werner; Manufacturing EngineeringThe distribution of segregations, which is introduced in the continuous casting process and modified during succeeding manufacturing steps, is considered as an important "distortion potential carrier" for chemically banded steels. This article presents a recently developed mathematical model for integration of the effect of prior forming and cutting operations into heat-treatment simulations by considering "anisotropic transformation strain (ATS)." The model was justified experimentally by simulating the heating and austenitization of dilatometer specimens machined from the forged discs with distinct orientations with respect to the banded microstructure. After the verification, it is used in conjunction with former experimental work to demonstrate that the distribution of fiber flow is one of the important reasons of the dishing of carburized discs. The model provides promising results for process chain simulation to predict the heat-treatment distortion that cannot be predicted with currently available models.Master Thesis Bor nitrür kaplamaların incelenmesi(2014) Kaftanoğlu, Bilgin; Kaftanoğlu, Bilgin; Şimşir, Caner; Manufacturing EngineeringBu çalışma, Bor Nitrür (BN) kaplama ile ilgili ayrıntılı bilgi vermektedir. Bu çalışmada, fiziksel buhar büyütme (FBB) yöntemiyle radyo frekans (RF) magnetronları saçtırılarak gerçekleşen kaplamada Hekzagonal Bor Nitrür (h-BN) hedef plakası kullanılarak malzemeler üzerinde BN kaplama elde edilmiştir. Kaplamalarda D2 çelikleri, optik camlar, 316L çeliği ve Ti implantlar gibi farklı numuneler kullanılarak farklı alttaşlardaki BN kaplama oluşumları araştırılmıştır. Ayrıca, farklı kaplama parametreleri kullanılarak, parametrelerin BN kaplamadaki etkileri incelenmiştir. Bütün kaplama sonuçları XRD, SEM, Calotest®, Filmetrics F20 İnce film analiz cihazı, adım profilometresi, Çizik Testi, sürtünme testi, sertlik testi, FTIR, AFM ve profilometre kullanılarak araştırılmıştır. BN kaplamaların karakterizasyonu için yapısal, birleşimsel ve mekanik ölçümler ve analizler uygulanmıştır. Yapılan incelemelerde, oluşan kübik bor nitrür (k-BN) kaplamanın yanı sıra a-BN, e-BN, r-BN, w-BN, t-BN ve h-BN gibi yapıların bulunduğu farklı fazlarda BN kaplamaların elde edildiği gözlenmiştir. Tribolojik özellikleri üzerinde kimyasal ve mikro yapısal etkileri araştırıldı. Kaplamaların birden fazla fazda olmasından dolayı yapışkanlık ve sürtünme katsayısına olumlu etkileri gözlemlenmiştir. Bazı durumlarda sertlik artışı gözlenmiştir. Bunun yanı sıra, kaplama kalınlığının 1 µm civarı ve altında olması sebebiyle bazı ölçüm zorluklarıyla karşılaşılmıştır. 3 ve 6 saatlik kaplamaların pürüzlülüğü alttaş pürüzlülüğü ile karşılaştırıldığında istatistiksel olarak anlamlı bir değişiklik tespit edilememiştir Anahtar Kelimeler: Bor Nitrür Kaplama, Fiziksel Buharlaştırma Yöntemi ile Büyütme, RF Magnetron Saçtırması, Bor Nitrür FazlarıMaster Thesis Boru sıvama prosesinin modellenmesi ve analizi(2017) Şimşir, Caner; Şimşir, Caner; Musıc, Ömer; Manufacturing EngineeringBu tez çalışmasında boru sıvama prosesi incelenmiştir. İnceleme ticari sonlu elemanlar yazılımı olan Transvalor Forge ile yapılan sayısal analizler ile gerçekleştirilmiştir. İki boyutlu ve üç boyutlu sayısal modeller geliştirilmiştir. En iyi sayısal analiz parametrelerinin bulunabilmesi için değişken çalışması yapılmıştır. Sayısal model akademik literatürde bulunan verilerle karşılaştırılmıştır. Geliştirilen modeller kullanılarak, boru sıvama proses analizi gerçekleştirilmiştir.Master Thesis Düşük ergime sıcaklığına sahip bir alaşımının sürünme modei parametrelerinin sertlik testi ile tahmini(2020) Şengönül, Cemal Merih; Şengönül, Cemal Merih; Şimşir, Caner; Airframe and Powerplant MaintenanceÇekme testi, malzemelerin mekanik özelliklerini belirlemek için sıklıkla kullanılan test yöntemidir. Ancak, bu yöntemin elde edilmesi ve bakımı pahalı olabilecek hantal enstrümanlara ihtiyacı vardır. Sıkıcı numune hazırlama süreçlerinin ve bazen karmaşık test protokollerinin yanı sıra eğitimli personelin çalışmasını gerektirir. Bu nedenle, gerilme testine kıyasla tahammül edilebilir bir sapma ile aranan malzeme özelliklerini sağlayabilecek daha pratik ve basit bir cihazın kullanımı kullanışlı olabilir. Bu yaklaşım özellikle imalat yapan işletmelerde malzeme özelliklerini hızlı bir şekilde belirlemek amaçlı kullanılabilir. Sertlik ve malzemelerin mukavemeti arasında güçlü bir korelasyon olmasından dolayı, bazı malzeme grupları için gerilme testi ölçümleri yerine sertlik testi yapılmasına yönelik çok sayıda araştırma bulunmaktadır. Bu çalışmada sertlik testiyle, ergime noktası düşük SnBi ötektik alaşımının sıcak mukavemet özelliklerini tahmin etmek üzere bir teknik geliştirilmiştir. SnBi ötektik alaşımının, sürünme üsteli (n) ve kuvvet katsayı (A) değerleri ayrıca gerinim hızı duyarlılık indeksi (m) ve C sabiti değerlerini öngören bir analitik ilişki geliştirilmiştir. Sürünme parametreleri, 25, 45 ve 65 °C sıcaklıklarda SnBi ötektik alaşımın akma dayanımından daha düşük olan 10, 15 ve 20 MPa'lık gerilimler uygulanarak yapılan gerilme testleriyle belirlenmiştir. Ayrıca, gerinin hızı duyarlılık (SRS) parametrelerini hesaplamak için, SRS testleri benzer sıcaklıklarda 10-3, 10-2 ve 10-1 s-1 oranları uygulanarak gerçekleştirilmiştir. Benzer şekilde, Vickers sertlik ölçümleri ayn altında gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, SnBi alaşımının tek eksenli çekme mekani özellikleri ile sıcak sertlik ölçümleri arasında güçlü bir korelasyon belirledik ve elde ettiğimiz sayısal model mekanik özelliklerin çoğunu yüksek istatistiksel anlamlılıkla tahmin etmiştir. Anahtar Kelimeler: Vickers sertliği, tek eksenli çekme, sürünme stresi üsteli, gerilme hızı duyarlılık indeksi, kalay, bizmut, SnBi alaşımıArticle Citation Count: 34Dynamic strain aging in DP steels at forming relevant strain rates and temperatures(Elsevier Science Sa, 2017) Şimşir, Caner; Simsir, Caner; Efe, Mert; Manufacturing EngineeringMechanical testing of dual phase (DP) steels at low strain rates (10(-3) s(-1)) have shown that they are susceptible to dynamic strain aging (DSA) between 100 degrees C-400 degrees C. During industrial forming processes at intermediate strain rates (1-10(2) s(-1)), the local temperatures may rise to the DSA range due to deformation heating which may disturb the exceptional formability of these steels. In this study, two grades of DP steel (DP590 and DP800) are tested at thermomechanical conditions relevant to forming and the effects of DSA on the formability are established. Test results show that the DSA controls the deformation between 200 degrees C-300 degrees C through serrations in the stress-strain curves of both grades. With increasing strain rates (up to 1 s(-1)) and temperatures, DSA intensifies and results in severe drops in uniform and total ductility with negative strain rate sensitivity, indicating poor formability at these conditions. A detailed analysis of the serrations coupled with dislocation density measurements by x-ray analysis suggests that the serrations can be linked to a periodic microstructural feature.Article Citation Count: 4Excessive damage increase in dual phase steels under high strain rates and temperatures(Sage Publications Ltd, 2021) Şimşir, Caner; Ertan, Rasim K.; Simsir, Caner; Efe, Mert; Manufacturing EngineeringDamage formation in dual phase steels is a complex process and it may be sensitive to the deformation conditions and mechanisms. In this study, the damage parameter is measured and compared under quasi-static and industrial forming conditions (temperatures: 25 vs 200, 300 degrees C and strain rates: 10(-3)vs 10 s(-1)) for DP590 and DP800 steels. Resonance frequency and ultrasonic sound velocity techniques are utilized for the measurements to test the effectiveness and validity of each technique. At a given strain, the damage values can be up to 700% higher at industrial forming conditions, under which dynamic strain aging (DSA) controls the deformation behavior. DSA results in lower formability and is the likely mechanism responsible from the abnormal damage evolution. Measured damage parameters are also confirmed with the void fraction characterization by microscopy, which also provided details on the void shape and distribution with respect to the deformation conditions.Conference Object Citation Count: 7A flow stress model for steel in cold forging process range and the associated method for parameter identification(Springer London Ltd, 2018) Şimşir, Caner; Duran, Deniz; Manufacturing EngineeringDetailed thermo-mechanical characterization of DIN 16MnCr5 covering the process range of cold forging applications (0.01 s(-1) 40 s(-1), 25 A degrees C Ta 400 A degrees C) by compression tests revealed flow stress instabilities associated with dynamic strain aging (DSA) which cannot be reproduced by conventional flow stress models. As a remedy, a flow stress model capable of capturing sharp changes in flow stress, strain hardening, and strain rate sensitivity is proposed. Then, a method for parameter identification is presented which can deal with inhomogeneous deformation heating of the specimen at relatively high-strain-rate tests. The presented method involves response surface-based numerical optimization of the flawed compression tests coupled with finite element (FE) simulation. The proposed flow stress model and the extracted parameters are validated in a forward rod extrusion process without using any case-specific determined parameters in FE simulation. A natural agreement is obtained between the experimental and the predicted results in terms of both the force-displacement curve and the part geometry. The authors think that the flow stress instabilities encountered in the cold forging process range may have further consequences in other inverse analysis attempts such as friction coefficient or critical damage parameter determination and that the proper treatment of material data as put forth in this study can improve the predictive capability of process modeling.Master Thesis Gerdirerek şekillendirme işleminin deneysel ve sayısal incelenmesi(2013) Karadoğan, Celalettin; Karadoğan, Celalettin; Şimşir, Caner; Manufacturing EngineeringGerdirerek şekillendirme operasyonu, yaygın olarak havacılık sektöründe kullanılmakta olan geniş sac panelleri imal etmek için kullanılan bir yöntemdir. Bu prosesin başarısı büyük ölçüde sac malzemenin mekanik özellikleri, takım-iş parçası ara yüzeyindeki sürtünme koşulu, takım ve çenelerin birbirine göre bağıl hareketleri gibi işlem parametrelerine bağlıdır. Deneme yanılma prosedürü ile en iyi proses parametrelerinin tespiti oldukça zor ve maliyetlidir, bu nedenle sonlu elemanlar analizine ihtiyaç duyulmaktadır.Bu çalışmanın amacı, gerdirerek şekillendirme prosesi için sonlu elemanlar modeli (SEM) geliştirmektir. Bu amaç için, hassas malzeme ve güvenilir temas modeli gerekmektedir. Modele girdi oluşturabilmek için, yaygın olarak kullanılan alüminyum alaşımlarına yönelik mekanik malzeme karakterizasyon testleri yürütülmüştür. Alüminyum sac malzemenin deformasyon davranışı ve anizotropik özelliklerini elde etmek için; standart çekme, basma, hidrolik şişirme testi (HŞT) ve şekillendirme sınır diyagramı (ŞSD) testleri gerçekleştirilmiştir. Malzeme deformasyonu süresince, ŞSD'lerin ve HŞT ile akma eğrilerinin tespiti için yüksek çözünürlüklü CCD kameraları kullanılmıştır. Ayrıca, ters analiz tekniği kullanılarak gerdirme operasyonunda karşılaşılan farklı yağlama koşulları için sürtünme katsayılarının tespiti yapılmıştır.Bu girdiler kullanılarak; çene kullanılarak gerdirme, kalıp kullanılarak gerdirme ve senkronize edilmiş takım hareketleri ile gerdirme gibi üç temel gerdirerek şekillendirme takım hareketleri sayısal olarak modellenmiştir.Modelin iyileştirilmesi ve analiz sonuçlarının doğrulanması amacıyla 3-B optik deformasyon ölçüm cihazı olan, GOM-Argus kullanılarak deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, seçilen üç farklı havacılık sac malzemesi analiz edilmiş ve sayısal modelin başarısı endüstriyel uygulamalar için kanıtlanmıştır.Conference Object Citation Count: 4A Material Perspective on Consequence of Deformation Heating During Stamping of DP Steels(Iop Publishing Ltd, 2017) Davut, Kemal; Cetin, B.; Şimşir, Caner; Davut, K.; Bayramin, B.; Department of Metallurgical and Materials Engineering; Manufacturing EngineeringRecent studies showed that, during stamping of high strength steels at industrially relevant production rates, local temperature in the blank may rise up to 200 degrees C - 300 degrees C due to deformation heating. Moreover, die temperature may also rise up to 100 degrees C - 150 degrees C for progressive stamping dies. Based on the common assumption that the blank softens as the temperature increases, thermal softening creates a margin in Forming Limit Diagram (FLD) and therefore the FLD determined at room temperature can safely be used for those cases. In this article, the validity of this assumption on DP590 steel is questioned by high temperature tensile tests (RT - 300 degrees C) at various strain rates (10(-3) s(-1) - 1 s(-1)). The results indicated a decrease both in uniform and total elongation in 200 degrees C - 300 degrees C range together with several other symptoms of Dynamic Strain Aging (DSA) at all strain rates. Concurrent with the DSA, the simulated FLD confirms the lower formability at high temperature and strain rates. Thus, it is concluded FLD determined at RT may not be valid for the investigated steels.Master Thesis Millerin sementasyon işleminin deney tasarımı kullanılarak incelenmesi(2017) Şimşir, Caner; Şimşir, Caner; Davut, Kemal; Manufacturing EngineeringSementasyon işlemi, mil imalatında yaygın olarak termokimyasal bir ısıl işlemdir. Sementasyon sonrası yetersiz sertlik derinliği, uygunsuz yüzey ve çekirdek sertliği ve çarpılma yaygın hurda ürün sebepleridir. Bundan sebeple, sementasyon sırasında süreç parametrelerinin etkilerinin anlaşılması, kontrolü ve optimizasyonu kayıpların önlenmesi için hayati önem taşımaktadır. Bu çalışmada semenyastasyon parametreleri Taguchi yöntemiyle Deney Tasarımı (DoE) aracılığıyla incelenmiş ve iyileştirilmiştir. İyileştirmenin temel hedefi imalatta değişik fırınların kullanılmasından kaynaklı değişkenliğin azaltılmasıdır. Deneyler iki değişik endüstriyel gaz sementasyon fırınında, iki değişik çelikten (16MnCr5,20NiCrMo2-2) tornalarak üretilmiş düz ve basamaklı millerde gerçekleştirilmiştir. Sementasyon deneylerinden sonar, millerin boyutları Koordinat Ölçüm Makinesi (CMM) ile ölçülürken, karbon ve sertlik dağılımları Optik Yayınım Spektrometresi (OES) ve Vickers sertlik ölçümleriyle belirlenmiştir. Sonuçlar sementasyon gazının karbon potansiyelinin sertlik derinliğindeki ve değişikliğindeki gerek değişkenliği gerek ortalama değeri en çok etkileyen parametre olduğunu göstermektedir. Anahtar Kelimeler: Mil, Sementasyon, Taguchi Yöntemi, OptimizasyonArticle Citation Count: 35Multiscale modeling of tempering of AISI H13 hot-work tool steel - Part 1: Prediction of microstructure evolution and coupling with mechanical properties(Elsevier, 2016) Şimşir, Caner; Broeckmann, C.; Simsir, C.; Manufacturing EngineeringIn the first part of this two part study, the mechanical properties necessary for the simulation of tempering of an AISI H13 (DIN 1.2344, X40CrMoV5-1) tool steel was derived using physically based precipitation simulations and microstructure-property relationships. For this purpose, the precipitation of fine carbides were simulated using a thermo-kinetic software which allows prediction of the evolution of precipitation/dissolution reactions and the particle sizes. Then, those microstructural findings were coupled with physically based microstructure-property models to predict the yield stress, flow curve and creep properties. The predicted mechanical properties were verified with corresponding experiments and a good agreement was found. In the second part of this study, those properties were coupled with a Finite Element (FE) model in order to predict the relaxation of internal stresses and the evolution of deformations at the macroscopic scale. (C) 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.Article Citation Count: 13Multiscale modeling of tempering of AISI H13 hot-work tool steel - Part 2: Coupling predicted mechanical properties with FEM simulations(Elsevier Science Bv, 2016) Şimşir, Caner; Broeckmann, C.; Simsir, C.; Manufacturing EngineeringSimulation of austenitization and quenching of steel using the Finite Element Method (FEM) is nowadays a common tool to predict residual stresses and deformations during these processes. However the simulation of tempering, which determines the final residual stresses and distortions has been often neglected or performed in a purely phenomenological and highly simplified way. The objective of this study is to precisely predict the relaxation of internal stresses during tempering, taking explicitly into account the evolution of the microstructure. Mechanical properties which determine the relaxation of stress; namely the drop of the yield stress and the creep mechanism are the key factors for the success of the simulation. These mechanical parameters can be determined experimentally for a specific tempering temperature. However tempering temperature for most steels varies for each industrial application in order to adjust the desired hardness-toughness relation. Consequently, experimentally measurement of decisive mechanical properties which determine the amount of stress relaxation for each tempering temperature is very costly. Therefore, these material parameters were simulated from physically based material models with coupled microstructural simulations in the first part of this two-part investigation. In this part of the study, the simulated mechanical properties will be coupled with the FEM simulations using "Abaqus (R)", in order to simulate the stress relaxation during the tempering process of a thick-walled workpiece made of hot-work tool steel AISI H13 (DIN 1.2344, X40CrMoV5-1). Utilizing this methodology, different tempering conditions (soaking time, tempering temperature) can be considered in the model to predict the stress relaxation in macroscopic scale. (C) 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.Article Citation Count: 7Parameter identification for an Armstrong-Frederick hardening law for supercooled austenite of SAE 52100 steel(Elsevier, 2010) Şimşir, Caner; Suhr, Bettina; Simsir, Caner; Manufacturing EngineeringThe mechanical properties of the supercooled austenite phase are sensitive parameters for the prediction of distortion of the components during heat treatments as the inelastic deformation occurs mostly on the soft austenite phase. Recent studies clarified that one of the overlooked issues related with the thermomechanical behavior of supercooled austenite during heat treatment and welding is its complicated cyclic hardening behavior (cf. Simsir et al., Acta Materialia, 2010). Based on those concerns, this article presents an optimization method for determination of temperature-dependent parameters for an Armstrong-Frederick model with combined non-linear kinematic and isotropic hardening, which can potentially pull the quality of simulations through. The results indicate that the proposed approach yields satisfactory results for simulation of heat treatments and welding even with a small and imperfect experimental data pool. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.Conference Object Citation Count: 3A Potential Solution to Mystical Materials in Indentation Test(Elsevier Science Bv, 2017) Billur, Eren; Davut, Kemal; Music, O.; Simsir, C.; Şimşir, Caner; Music, Ömer; Department of Metallurgical and Materials Engineering; Automotive Engineering; Manufacturing EngineeringVarious methods have been designed to determine the elasto-plastic properties of metals. Instrumented indentation test (IIT) is considered to be a good candidate to determine local properties after manufacturing operations. In order to acquire elastoplastic properties from IIT, either dimensional analysis or inverse analysis of the force-displacement curve is performed. However, the major drawback of those methods is the uniqueness of the solution. Some materials may exhibit almost identical force-depth curves, although they have different elastoplastic properties. Those materials are referred as "mystical materials". In this contribution, topological features of the indentation surfaces, i.e. indent size, pile-up and sink-in behaviour, are investigated to find a differentiating property. According to the results, indent size, pile-up and sink-in behaviour may help to find the unique solution to the inverse problem. (C) 2017 The Authors. Published by Elsevier Ltd. Peer-review under responsibility of the scientific committee of the International Conference on the Technology of Plasticity.Article Citation Count: 14Process-chain simulation for prediction of the distortion of case-hardened gear blanks(Wiley-v C H verlag Gmbh, 2012) Şimşir, Caner; Hunkel, M.; Luetjens, J.; Rentsch, R.; Manufacturing EngineeringIn this study, a process-chain simulation model is presented for the prediction of distortion of low-pressure gas carburised SAE 5120 (EN 20MnCr5) steel gear blanks. For this purpose, the evolution of the banded microstructure stemming from the continuous casting process was traced by computer simulations of subsequent shape rolling, forging and machining steps. Then, the simulated local orientation angles of the deformed banded microstructure are transferred to heat treatment simulation module as an input for the recently developed material model that exploits the Anisotropic Transformation Strain (ATS) concept to reproduce the dishing behaviour which cannot be reproduced by former models. The results indicate that the suggested procedure provides quite good predictions of the dishing directions and dishing-free cutting strategy, whereas; the dishing magnitude is predicted fairly reasonably considering large scatters in the experiments.Master Thesis Rulman çeliklerinin manyetik Barkhausen gürültüsü yöntemi ile tahribatsız karakterizasyonu(2017) Davut, Kemal; Davut, Kemal; Şimşir, Caner; Department of Metallurgical and Materials Engineering100Cr6 çelikleri rulman yapımında yaygın olarak kullanılırlar. Isıl işlem uygulamaları ile değişen iç yapısal özelliklerine bağlı olarak; yüksek gerilimlere karşı dayanımı, yorulma ömrü, tokluğu, sertliği, aşınma direnci gibi özellikleri geliştirilebililir. Bu iç yapısal özelliklerin muayenesi, geleneksel metalografik ve XRD tekniklerinin bir arada kullanılmasıyla yapılabilir. Ancak bu yöntemler numune hazırlama gereksinimi bulunan yöntemlerdir. Bu sebepten; tahribatsız ve hızlı ölçüm alınmasını sağlayan Manyetik Barkhausen gürültüsü (MBN) tekniği, bu geleneksel karakterizasyon yöntemlerine alternatif olarak değerlendirilmiştir. Bu çalışmanın amacı 100Cr6 çeliklerinin MBN yöntemiyle tahribatsız muayene edilebilirliğinin araştırılmasıdır. Bu bağlamda, 100Cr6 çelik numuneler, içerisinde farklı içyapısal özelliklerin oluşturulabilmesi adına farklı sıcaklıklarda östenitlenip oda sıcaklığına ve -130°C'ye hızlı soğutulmuştur. Bu işlemlerin ardından numunelerin sertliği, karbür miktarları, dağılımları, kalıntı östenit miktarları, metalografik ve XRD ölçüm yöntemleriyle belirlenmiştir. Ayrıca, her bir numune MBN yöntemi ile de muayene edilmiştir. Son olarak, elde edilen içyapı sonuçlarıyla MBN sonuçları arasındaki bağlantılar incelenmiştir. MBN tekniğinin, kurulan lineer korelasyonlar kapsamında oda sıcaklığına hızlı soğutulan 100Cr6 çelik numunelerin iç yapısal özellikleriyle korele edilebilir olduğu gözlenmiştir; ancak tahmin aralıklarının oldukça geniş olması sebebiyle, bu numunelerin iç yapısında oluşan sertlik, kalıntı östenit ve karbür miktarıların doğrudan belirlenebilmesi için yeterince hassas olmadığı sonucuna varılmıştır. Birbirlerine bağlı olarak değişen bu özelliklerin MBN ile karakterize edilebilmesi; karbür çözünme kinetiğine bağlı olarak, tüm bu değişkenlerin hem kendi aralarında hem de MBN sinyalleri üzerindeki eş zamanlı etkileri arasında lineer olmayan bir ilişki kurulması ile mümkün olabileceği düşünülmektedir. Bunun haricinde, sıfır altı ısıl işlemine tabi tutulan numunelerde, kalıntı östenitin tamamen yok edilmesi, MBN sinyalleri üzerindeki kalıntı östenit etkisini tamamen ortadan kaldırılmıştır. Bu sebepten hem sertlik ve hem de kardür oranları için kurulan lineer korelasyonlarda belirgin bir iyileşme görülmüştür. Bu korelastonların R² değerleri kabul edilebilir düzeyde olmasına rağmen tüm iç yapısal değişkenlerin MBN sinyalleri üzerindeki eş zamanlı etkisi göz önünde bulundurularak lineer olmayan modeller kurulmasıyla iyileştirilebilinir. Bu doğrultuda, MBN tekniğininin, 100Cr6 çeliğinin iç yapısal karakterizasyonu konusunda, gelecekte yapılacak daha detaylı ve kapsamlı çalışmalar ile geliştirilebilir olduğu düşünülmektedir.Master Thesis Şaftların sementasyon sonrası su-verme işleminin bilgisayar simülasyonlarıyla incelenmesi(2017) Şimşir, Caner; Şimşir, Caner; Davut, Kemal; Manufacturing EngineeringSementasyon ve sonrasında su verme ısıl işlemleri çelik şaftların özelliklerini ve performanslarını geliştirmek için yaygın şekilde kullanılan endüstriyel işlemlerdir. Bu işlemlerle ilişkili olan kabuk derinliğindeki farklılıklar ürün geri gönderimindeki en sık rastlanan sorunlardandır. Bu sebeple, bu çalışmanın başlıca amacı, sementasyon sonrası su verilmiş DIN 16MnCr5 (1.7131) çelik şaftlarının uygun etkin ve kontrol parametrelerinin belirlenmesidir. Diğer bir amaç kaçınılmaz deneysel varyasyonlarını tahmin etmek ve bilgisayar simülasyonlarının doğruluğuna deneysel belirsizlikler ile karar vermektir. Bu çalışma hem deneyler hem de simülasyonlar üzerinden yürütülmüştür. Deneysel çalışma simülasyonları doğrulamak için kullanılmıştır. Sistemin kontrol parametrelerine karar vermek amacıyla, yerel hassasiyet analizi bilgisayar simülasyonlarında her bir kontrol parametresi kendi referans değeri çevresinde sarsıma uğratılarak yapılmıştır. Sertlik, kalıntı gerilme ve boyutsal değişimler bu sarsımlarla boyutsuz hassasiyet indeksi ve toplam belirsizlik yardımıyla ilişkilendirilmiştir. Bunlara ek olarak, etkin parametrelerin tanımlanması amacı doğrultusunda sanal bir deney tasarımı sonlu elemanlar yöntemi yazılımı olan SYSWELD® kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Sementasyon, sanal deney tasarımı, DIN 16MnCr5, hesaba dayalı hassasiyet analiziMaster Thesis Sementasyon ve takip eden su-verme işlemlerinin süreç tasarımı ve kalite değerlendirmesine yönelik malzeme karakterizasyon çalışmaları(2017) Davut, Kemal; Davut, Kemal; Şimşir, Caner; Department of Metallurgical and Materials EngineeringSementasyon ve su-verme ısıl işlemi; aşınma ve yorulma dayancı özelliklerini iyileştirmek için düşük karbonlu çelik parçalara uygulanan bir yüzey sertleştirme işlemidir. Çarpılma, çatlak, sertlik veya sertlik derinliğinde yetersizlik bu işleme bağlı olarak en sık karşılaşılan sorunlardır. Son yirmi yılda, bu sorunları tahmin etmek ve engellemek için, analitik ve deneme-yanılma gibi geleneksel yöntemler yerine bilgisayar simülasyonları daha popüler hale gelmiştir. Bilgisayar destekli ısıl işlem simülasyonları sorunları çözmenin dışında istenilen mikroyapı ve kalıntı gerilme dağılımını sağlayan en uygun proses parametrelerinin belirlenmesini ve bu sayede parça performansının artırılmasını sağlamaktadır. Bu çalışmanın birinci amacı, DIN 22NiCrMo2-2 (SAE 8620H) çeliğine uygulanan sementasyon ve su-verme işlemlerinin simülasyonu için gerekli malzeme veri setinin geliştirilerek hesaplamalı malzeme mühendisliği yöntemlerini tamamlamaktır. Bu amaçla öncelikle, hesaplama tekniklerine gerekli girdiyi sağlamak için, kimyasal ve mikroyapısal olarak ham malzeme karakterizasyonu yapılmıştır. Ardından, su-verme aşamasında faz dönüşümleri üzerinde önemli derecede etkisi olan östenit büyüme kinetiği araştırılmıştır. Son olarak, kritik sıcaklıklar ve dönüşüm kinetiği belirlenerek, TTT ve CCT diyagramları şeklinde sunulmuştur. Ham malzeme karakterizasyon çalışmalarıyla kütüklerin makro segregasyon içermediği, eşeksenli ferritik/perlitik bantlaşmış ve homojen dağılımlı tane yapısına sahip olduğu ve bu nedenlerle proses ve doğrulama çalışmaları için uygun olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca, deneysel ve hesaplamalı yöntemlerle belirlenen CCT diyagramlarının birbirleriyle uyumlu olduğu görülmektedir. Deneysel ve hesaplamalı yöntemlerle belirlenen TTT diyagramları arasındaki en büyük farklılık, yerel kimyasal kompozisyon ve yerel östenit tanesi boyutu gibi kontrol edilmesi zor olan faktörlere karşı daha hassas olan beynitik faz dönüşümünde gözlenmektedir. Bu çalışmanın ikinci amacı, aynı proje kapsamında yürütülen tamamlayıcı bilgisayar simülasyonları çalışmalarının geçerliliğinin belirlenmesi ve sementasyon ısıl işleminin kalite değerlendirmesi için içyapı incelemeleri yapmaktır. Bahsi geçen tamamlayıcı çalışmaların birinde, endüstriyel prosesteki değişkenliği en aza indirgemek için DIN 22NiCrMo2-2 ve DIN 16MnCr5 çeliklerinden imal edilen miller üzerinde Taguchi metodu kullanılarak Deney Tasarımı (DoE) yapılarak endüstriyel koşullarda sementasyon deneyleri yapılmıştır. Diğer tamamlayıcı çalışmada ise, aynı Deney Tasarımı (DoE) bilgisayar simülasyonu çalışmalarıyla incelenmiştir. Bu tez çalışmasında ise, içyapı ve sertlik dağılımlarının belirlenmesiyle belirtilen diğer çalışmalar tamamlanmaktadır. Elde edilen sonuçlar bilgisayar simülasyonları ve deneysel sonuçların birbirine uyumlu olduğunu göstermektedir. Sonuçların uyumu beynit dönüşüm kinetiğinin gerilim, yerel tane boyutu ve yerel kimyasal kompozisyona bağlılığını da dahil eden daha iyi karakterizasyon çalışmalarıyla iyileştirilebilir.Editorial Citation Count: 2Simulation and Optimization in Materials Technology(Hindawi Ltd, 2014) Şimşir, Caner; Simsir, Caner; Deus, Augusto; Sarler, Bozidar; Manufacturing Engineering[No Abstract Available]Review Citation Count: 7Simulation of Quenching: A Review(Amer Soc Testing Materials, 2012) Şimşir, Caner; Simsir, Caner; Manufacturing EngineeringQuenching is an important part of the production chain of steel components. The final properties of the product are largely determined during this stage, and this renders quenching as one of the most critical stages of production, requiring design and optimization specific to the product. The simulation of quenching requires the solution of a multi-scale/multi-physics problem with complex boundary conditions because of the simultaneously occurring heat transfer, phase transformation, and mechanical interactions. The aim of this paper is to provide an updated review of research studies on the simulation of quenching. The subject is covered from the pioneering work up to very recent advances in the field, with special emphasis on future research needs for improving the industrial usage of heat treatment simulations.