Ti-6al-4v Alaşımının Sıcak Şekillendirmesi için Süreç Haritasının Belirlenmesi

Loading...
Thumbnail Image

Date

2018

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Publisher

Open Access Color

OpenAIRE Downloads

OpenAIRE Views

Research Projects

Organizational Units

Organizational Unit
Manufacturing Engineering
(2003)
Opened in 2003 with the aim to graduate experts in the field of machine-production, our Department is among the firsts in our country to offer education in English. The Manufacturing Engineering program focuses on the manufacturing technologies that shape materials from raw materials to final products by means of analytical, experimental and numerical modeling methods. First Manufacturing Engineering Program to be engineered by Müdek, our department aims to graduate creative and innovative Manufacturing Engineers that are knowledgeable in the current technology, and are able to use production resources in an effective and sustainable way that never disregards environmental facts. As the first Department to implement the Cooperative Education Program at Atılım University in coordination with institutions from the industry, the Manufacturing Engineering offers a practice-oriented approach in education with its laboratory infrastructure and research opportunities. The curriculum at our department is supported by current engineering software, and catered to creating engineers equipped to meet the needs of the production industry.

Journal Issue

Events

Abstract

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.
Titanium alloys are used in the field of aviation, turbine blades, gas turbines and engine parts, propellers and many other parts because of their resistance to corrosion as well as their high strength to weight ratio. However, in order to take advantage of these properties, titanium alloys having low ductility at room temperature require high temperature forming techniques which have inherent disadvantages. Hot forging is the most common method for manufacturing these components. Titanium hot forging is more complicated than conventional steel forging due to many reasons: flow instabilities that may occur during forging, macro-micro cracks, static and dynamic strength loss due to melting at grain boundaries and heterogeneous microstructure and alpha layer formation due to air interaction are most common problems. More important than these, the microstructure formed during the titanium alloys forging cannot be repaired by the post-forging heat treatment as opposed to many steels. For this reason, titanium forging must be designed as a 'thermo-mechanical-metallurgical process', not only as a forming process. In this work, the material data required for designing the hot forging process of the Ti-6Al-4V alloy to satisfy the above conditions was obtained by experimental methods. A wide range of temperature and strain rate controlled compression tests was performed to find the material law parameters that determine the behavior of the material in the plastic region. A 'Process Map' was generated which restricts the amount of temperature, deformation amount and speed to obtain forged products without any problems and desired microstructure.

Description

Keywords

Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Sıcak dövme, Engineering Sciences, Hot forging, Termomekanik davranış, Thermomechanical behavior

Turkish CoHE Thesis Center URL

Fields of Science

Citation

WoS Q

Scopus Q

Source

Volume

Issue

Start Page

0

End Page

68