Browsing by Author "Şimşir, Caner"

Now showing 1 - 14 of 14

Bor Nitrür Kaplamaların İncelenmesi
(2014) Dökmetaş, Nihan; Kaftanoğlu, Bilgin; Şimşir, Caner
Bu 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 Fazları
Boru Sıvama Prosesinin Modellenmesi ve Analizi
(2017) Çizmeci, Kerem; Şimşir, Caner; Musıc, Ömer
Bu 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.
Düşük Ergime Sıcaklığına Sahip Bir Alaşımının Sürünme Modei Parametrelerinin Sertlik Testi ile Tahmini
(2020) Saoud, Farıj Ben; Şengönül, Cemal Merih; Şimşir, Caner
Çekme 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 alaşımı
Gerdirerek Şekillendirme İşleminin Deneysel ve Sayısal İncelenmesi
(2013) Alkaş, Celal Onur; Karadoğan, Celalettin; Şimşir, Caner
Gerdirerek 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.
Millerin Sementasyon İşleminin Deney Tasarımı Kullanılarak İncelenmesi
(2017) Yılmaz, Hasan; Şimşir, Caner; Davut, Kemal
Sementasyon 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, Optimizasyon
Rulman Çeliklerinin Manyetik Barkhausen Gürültüsü Yöntemi ile Tahribatsız Karakterizasyonu
(2017) Arslan, Ebru; Davut, Kemal; Şimşir, Caner
100Cr6 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.
Şaftların sementasyon sonrası su-verme işleminin bilgisayar simülasyonlarıyla incelenmesi
(2017) Terzi, Büşra Yazır; Şimşir, Caner; Davut, Kemal
Sementasyon 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 analizi
Sementasyon ve Takip Eden Su-verme İşlemlerinin Süreç Tasarımı ve Kalite Değerlendirmesine Yönelik Malzeme Karakterizasyon Çalışmaları
(2017) Yıldız, Seçil; Davut, Kemal; Şimşir, Caner
Sementasyon 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.
Soğuk Haddelenmiş Alüminyum Plakalarda Kontur Metodunun Uygulaması
(2019) Mutlu, Mert; Şimşir, Caner
Son zamanlarda popüler olan kontur metodu, herhangi bir parçanın enine kesitinden artık gerilmeleri ölçebilmektedir. Bu metot, diğer tekniklerde olduğu gibi herhangi bir tersinir hesaplamaya gerek duymadan 2 boyutlu gerilme haritasını verebilir. Kontur metodu ucuzdur, basittir ve birçok uygulama alanına sahiptir. Dahası, delik delme ve nötron kırınımı gibi tekniklere karşın ölçüm derinliği kontur metodu için kısıtlı değildir. Bu çalışma, soğuk haddelenmiş bir alüminyum plaka üzerinde kontur metodunun bir uygulamasını sunmaktadır. Bu tezde, kalıntı gerilmeleri kontur metodu yardımıyla belirlemek için iki adet AA 5083 numunesi kullanılmıştır. Numuneler, kıvılcımla malzeme işleme yöntemi ile ikiye kesilmiş ve daha sonra kesilen yüzeylerde bulunan konturlar odak değişimi tekniği kullanılarak optik yüzey ölçümü yapan bir makine tarafından ölçülmüştür. Elde edilen veriler MATLAB yazılımı kullanılarak işlemden geçirilmiştir. Veri işleme sonrasında ölçülen konturların tersleri sonlu elemanlar modeline uygulanmış ve kalıntı gerilmelerin iki boyutlu haritasına ulaşılmıştır. Elde edilen gerilme dağılımı profilleri, doğrulanması için dilme ve halka çekirdek yöntemlerinden elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmış ve dilme yöntemi ile iyi bir uyum sağlanmıştır. Ayrıca, kontur metodu ile elde edilen gerilme dağılım profili, soğuk haddeleme işleminden sonra beklenen gerilme yapısına uygun olmuştur. Sonuçlar halka çekirdek metodu ile karşılaştırıldığında bazı farklılıklar ortaya çıksa da gerilme profillerinin benzer bir eğilim gösterdiği gözlemlenmiştir.
Soğuk haddelenmiş plakalarda kalıntı gerilmelerin ölçümleri için yarık açma yöntemi uygulaması
(2018) Aksungur, Doğan Kıvanç; Şimşir, Caner
Soğuk haddeleme kalıntı gerilmelerinin bazı hasar mekanizmaları ile iliĢkilendirildiği ve sonraki üretim iĢlemlerinin performansını etkilediği bilinmektedir. Bu nedenle, hammadde üreticileri bu gerilimleri gerdirme ve presleme gibi bazı iĢlemlerle azaltmaya çalıĢırlar. Kalınlık boyunca kalıntı gerilme profilinin belirlenmesi, hem haddeleme, hem de gerilme giderme proseslerinin tasarımı için önemlidir. Bu bilgiler, bükme ve kaynak yapma gibi yaygın imalat iĢlemlerinin tasarımında da yararlı olabilir ve nötron / sinkrotron kırınımı, yarık açma, kontur yöntemi vb. gibi çeĢitli artık gerilme ölçüm teknikleriyle elde edilebilir. Bu çalıĢmada, soğuk haddelenmiĢ ve gerginlikten arındırılmıĢ AA 5083 levhadan iĢlenen dikdörtgen plakaların kalınlığı boyunca kalıntı gerilme dağılımını ölçmek için yarık açma ve halka delme yöntemi uygulanmıĢtır. Yarık açma yöntemi için uyum matrisi, Sonlu Elemanlar Analizi (SEA) kullanılarak türetilmiĢtir ve halka delme yöntemi kalibrasyon matrisi [1] 'den elde edilmiĢtir. Sonuçlar, iyi bir soğuk haddeleme gerilme profili ile paralellik göstermekle birlikte, yarık açma yöntemi, varsayılan soğuk haddelenmiĢ gerilme profiline göre enine gerilmelerin ihmalinden kaynaklanan gerilmeleri biraz fazla tahmin etmektedir. Ek olarak, gerilmelerin dilme yöntemi sonuçlarını doğrulamak için halka delme yöntemiyle kalıntı gerilme ölçümleri yapılmıĢtır. Halka delme yöntemle yapılan ölçümler, maksimum 20 mm kalınlığın dörtte biri derinliğe kadar yapılabilmiĢtir. Bu koĢullar altında, yarık açma ve halka delme yöntemleri arasında kalıntı gerilme profili belli bir derinlik için paralel olarak gözlenmiĢtir.
Strain Hardening Behavior Characterization of Dual Phase Steels
(2018) Davut, Kemal; Şimşir, Caner; Çetin, Bariş
The requirements for higher passenger safety, improved fuel economy and weight reductionin automobile industry necessitates the usage of advanced high strength steel (AHSS)grades. Dual phase (DP) steels are the most widely used one among AHSS. DP steels becomeincreasingly popular, since they provide a combination of sufficient formability at room temperatureand tensile strength over 1000 MPa. The current standards for DP steels only specifiesyield and tensile strength. Steels from various producers have considerably different compositionand microstructure; however they still have the same grade name. Combined withthe inherited heterogeneous microstructure, those steels exhibit different strain hardeningbehavior. The aim of this study is to evaluate the strain hardening behavior of DP800 steels,obtained from different vendors and thus having different compositions and microstructures.The strain hardening behavior was characterized with tensile tests performed along rollingand transverse directions. The microstructure has been characterized with optical andscanning electron microscopes. The martensite fraction, grain size of ferrite and chemicalcomposition has been correlated to the strain hardening behavior. The results show thatthe steel with more micro-alloying addition has finer ferritic grain size, which cause higherinitial strain hardening rate. The steel with higher Mn and Cr has higher martensite fraction,which cause strain hardening rate to be higher at higher strain levels.
Ti-6al-4v Alaşımının Sıcak Şekillendirmesi için Süreç Haritasının Belirlenmesi
(2018) Demirkol, Yasin; Şimşir, Caner
Titanyum alaşımları, hafif ve mukavemetli olmalarının yanı sıra korozyona karşı dirençleri sebebiyle havacılık alanında, türbin bıçakları, gaz türbin ve motor parçaları, pervaneler gibi birçok parçanın imalatında kullanılmaktadır. Fakat, bu avantajlardan yararlanabilmek oda sıcaklığındaki düşük süneklikleri nedeniyle, titanyum alaşımlarının genellikle kendine özgü başka sıkıntıları olan yüksek sıcaklık hacimsel ve sac şekillendirme yöntemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Sıcak dövme işlemi bu bileşenlerin imalatı için en yaygın kullanılan yöntemdir. Titanyum sıcak dövme işlemi geleneksel çeliklerin dövme işlemine göre birçok sebepten dolayı daha karmaşıktır: Dövme sırasında oluşabilen akış kararsızlıkları, makro/mikro çatlaklara sebep olması, tane sınırlarında erime ve heterojen içyapı nedeniyle statik ve dinamik mukavemet kaybı, havayla etkileşimden dolayı alfa tabakası oluşumu en sık karşılaşılan problemlerdir. Bunlardan daha önemlisi titanyum dövme sırasında oluşan içyapı birçok çeliğin aksine dövme sonrası yapılan ısıl işlemde onarılamamaktadır. Bu nedenle titanyum dövme işlemi sırf bir şekillendirme işlemi olarak değil, ürüne 'özellik kazandırılan' bir termo-mekanik-metalurjik bir süreç olarak tasarlanmalıdır. Bu çalışmada, Ti-6Al-4V alaşımının sıcak kalıp dövme işleminin yukarıdaki belirtilen şartları sağlayacak şekilde tasarımı için gerekli olan malzeme verisi, deneysel yöntemlerle elde edilmiştir. Malzemenin plastik bölgedeki davranışını belirleyen malzeme yasası parametrelerini belirlemek için geniş yelpazede sıcaklık ve genleme 4 hızı kontrollü basma testleri gerçekleştirilmiştir. Hatasız, istenilen içyapıda dövme ürününün elde edilmesi için deformasyon miktarı ve hızlarını kısıtlayan 'Süreç Haritası' elde edilmiştir.
Transformation Induced Plasticity (trip) of Sae 52100 Steel During Martensitic and Bainitic Transformations
(2017) Şimşir, Caner
Transformation induced plasticity (TRIP) of SAE 52100 steel during quenching is investigatedboth experimentally and theoretically. TRIP parameter (K) is determinedexperimentally for both martensitic and bainitic transformations by using the stresseddilatometry technique. A new method for extraction of for an incomplete transformationis suggested for the martensitic transformation. Theoretical calculations using wellestablishedmodels for the TRIP effect and the results from the literature are used forthe justification of the results of this work. The results for bainitic transformation isfound to be in good agreement with both the literature and theoretical calculations usingLeblond`s model. On the other hand, experimentally determined value is found to besignificantly different from the literature. Nevertheless, it is still in reasonable agreementwith the calculations using Leblond`s model.
Vickers Sertlik Ölçümü ile Kalay-bizmut Alaşımlarının Çekme Tipi Mekanik Özelliklerinin Tahmin Edilmesi
(2018) Alkılanı, Nurı Aburodess Alssıd; Şengönül, Cemal Merih; Şimşir, Caner
Gerilim yüklemesi altındaki mekanik özellikler, malzemelerin mekanik davranışını tahmin etmek için en temel olarak kullanılanlardır. Bununla birlikte, çekme testi, yüksek teknoloji tabanlı ekipman, ayrıntılı numune hazırlama protokolleri ve oldukça yüksek maliyet gereksinimleri ile kompleks bir yöntemdir. Malzemelerin sertliği ve gerilme mukavemeti arasında güçlü bir ilişki olduğu için, literatürde bir malzemenin gerilme özellikleri ile sertlik değerleri arasında bir korelasyon kurmayı amaçlayan bazı araştırma çalışmaları vardır. Aslında, sertlik ölçümü çoğunlukla küçük ölçekli enstrümanlar kullanarak bir malzeme hakkında bilgiyi ucuz ve hızlı bir şekilde almak için karmaşık protokoller olmadan gerçekleştirilebilecek kolay bir süreçtir. Bu çalışmada, düşük erime noktalı alaşım bileşimi, kalay-bizmut (Sn-Bi) ve Vickers sertliklerinin gerilme mukavemeti, akma dayanımı, gerinim sertleşmesi katsayısı ve mukavemet sabiti gibi mekanik özellikler arasındaki analitik bir ilişkiyi elde etmek için benzer bir yaklaşım benimsenmiştir. Bu tez çalışması, bu alaşımların, özellikle ötektik bileşim için, mekanik davranışını tahmin edecek bir matematiksel ilişkiyi geliştirmek için, sertlik ve çekme deneylerinden elde edilen verilerin karşılaştırmalı bir analizini kapsamaktadır. Değişen Bi içeriğine sahip alaşımlar, bu çalışmada %30,%40,%50 ve%57 gibi Bi oranları ile kullanılmıştır. Çekme testleri oda sıcaklığında ve nihai gerilme mukavemetine kadar deforme edilerek gerçekleştirilmiş ve verilen alaşım bileşimlerinin yukarıda belirtilen mekanik özelliklerini belirlemek için analiz edilmiştir. Aynı zamanda Vickers sertlik sayılarını elde etmek için sertlik ölçümleri yapılmıştır. Sonuç olarak, gerilme mekanik özellikleri ile Sn-Bi alaşımının sertliği ve mekanik özelliklerin çoğunun istatistiksel olarak anlamlı olduğu yerleşik sayısal model arasında güçlü bir ilişki olduğunu tespit edilmiştir.