Friction stir processing of dual phase steel: Microstructural evolution and mechanical properties

No Thumbnail Available

Date

2019

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Publisher

Elsevier Science inc

Open Access Color

OpenAIRE Downloads

OpenAIRE Views

Research Projects

Organizational Units

Organizational Unit
Department of Metallurgical and Materials Engineering
Metalurji ve Malzeme Mühendisliğinin alanı çok geniştir ve temel olarak metaller, seramikler, polimerler ve bu üç malzemenin birlikte oluşturdukları kompozit malzemelerin üretimlerini, şekillendirilmelerini, işlemlerini, karakterizasyonlarını ve kullanımlarındaki davranışlarını kapsar. Yüksek Lisans programımızda amacımız, öğrencilerimizin bu konulardan bir veya birkaçında kapsamlı ve derin bir kuramsal ve uygulamalı bilgi birikimine sahip olmaları ve bilgiye ulaşma, ulaşılan bilgileri değerlendirme, deney tasarlama, deney sonuçlarını analiz etme ve raporlama yeteneklerini kazanmalarıdır. Web sayfamızda yer alan bilgilerden de görülebileceği gibi modern cihaz ve ekipmanla donatılmış güçlü laboratuvar altyapımız çok farklı konularda araştırma yapılmasını olanaklı kılmaktadır. Yüksek Lisans müfredatımızda Malzemelerin İleri Termodinamiği, Malzeme Mühendisliğinde Matematiksel Yöntemler ve Malzeme-Süreç Seçimi ve Tasarım Problemleri isimli üç zorunlu ders yer almaktadır. Tezli Yüksek Lisans programımız bu zorunlu derslerin yanında zorunlu olan Seminer, Yüksek Lisans Tezi ve dört teknik seçmeli dersten, Tezsiz Yüksek Lisans programımız ise zorunlu olan Bitirme Projesi ve 7 teknik seçmeli dersten oluşmaktadır. Teknik seçmeli dersler tez danışmanının onayı dâhilinde çok sayıdaki teknik seçmeli ders arasından seçilmektedir. Programımıza Metalurji ve Malzeme Mühendisliği mezunlarının yanısıra diğer Mühendislik Bölümleri ile Fizik, Kimya vb. bölümlerin mezunları da kabul edilebilmektedir. Bu bölümlerden mezun olan adayların, her birinin akademik ve profesyonel birikimlerine göre belirlenecek bir bilimsel hazırlık programını tamamlamaları gerekmektedir.

Journal Issue

Abstract

The influence of friction stir processing (FSP) on the microstructure and mechanical properties of a DP 600 steel has been studied. The microstructure evolution during the FSP has been characterized using electron back scatter diffraction (EBSD) technique and scanning and transmission electron microscopes. Standard tension and hardness tests were used to characterize the mechanical properties. The results show that the FSP produced a refined microstructure composed of ferrite, bainite, martensite, and tempered martensite which in turn increased the hardness and strength magnitudes by a factor of 1.5. The initially 2.83 mu m average grain size of ferrite has decreased to 0.79 mu m in the pin effected zone of (PE-SZ-I) of the processed region. Both EBSD and TEM observations showed regions with high dislocation density and sub-structures region in the processed zone. The grain size became coarser, the density of both dislocations and low-angle grain boundaries decrease, away from the processed zone. Moreover, phase fractions and hardness values were predicted using CALPHAD thermodynamic based software based on commercial material properties. Although the prediction does not take into consideration the influence of severe plastic deformation, the results were within 10% uncertainties of the experimental findings. The present study demonstrates that an ultra-fine grained structure can be obtained through the thickness of a 1.5 mm thick D P600 steel sheet via FSP. FSP can produce a range of different hardness and strength values; which can also be predicted successfully by inputting the composition and local temperatures reached during the FSP.

Description

Küçükömeroğlu, Tevfik/0000-0002-4392-9966; Aktarer, Semih Mahmut/0000-0001-5650-7431; Davut, Kemal/0000-0002-9860-881X

Keywords

Friction stir processing, Dual phase steel, Microstructure, EBSD technique, Mechanical properties, Material property modelling

Turkish CoHE Thesis Center URL

Fields of Science

Citation

24

WoS Q

Q1

Scopus Q

Q1

Source

Volume

155

Issue

Start Page

End Page

Collections