Toz metalurjisi yöntemi ile üretilen alüminyum iş parçalarına aşırı plastik deformasyon metotları uygulanarak mekanik özelliklerinin değişiminin incelenmesi
Investigation of the change of mechanical properties by applying extreme plastic deformation methods to aluminum workpieces produced by powder metallurgy method
Yazar: CEM MISIRLI
Danışman: PROF. DR. YILMAZ ÇAN
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Metalurji = Metallurgy ; Plastik deformasyon = Plastic deformation ; Plastik şekil verme = Plastic forming ; Sertlik = Hardness ; Çekme deneyi = Tensile experiment

Özet:
Alüminyum alaşımlarının mekanik özellikleri, büyük ölçüde faz bileşimlerine ve mikroyapılarına bağlıdır. Yüksek mukavemet; ince, homojen olarak dağılmış ikinci faz parçacıklarının yüksek hacimli fraksiyonunun eklenmesiyle ve tane boyutunun iyileştirilmesi ile elde edilmektedir. Toz metalurjisi, daha fazla çökelme güçlendirmesi için uygun olan artırılmış katı çözünürlüğe sahip ince taneli malzemelerin hazırlanmasına olanak sağlamaktadır. Alüminyum alaşımları, havacılık ve otomotiv endüstrilerinde kapsamlı bir kullanım alanına sahiptir. Özellikle uçakların kanat ve gövdelerinde kullanılmakla birlikte otomobillerde de motor bloğu, jant, iskelet, dış gövde ve çeşitli parçalarda kullanımı artmıştır. Bu iki ana sektöre ek olarak, tıbbi cihazlar, ısıtma ve soğutma cihazları, bina ve yapılar, elektronik ürünler ile ev ve el aletlerinin üretiminin yapıldığı birçok mühendislik sektöründe de alüminyum alaşımlarının kullanımı artmıştır. Bu çalışmada 600 oC ile 700 oC sıcaklıklarda 4 saat süre ile 750 MPa basınç uygulanarak toz metalurjisi (sinterleme) ile üretilmiş AA7075 alaşımı ve ağırlıkça % 1 Zr içeren AA7075Zr alaşımı aşırı plastik deformasyon işlemi ile deforme edilecektir. Aşırı plastik deformasyon işlemi için eşit kanal açısal basma kalıp (ECAP) kullanılacaktır. Aşırı plastik deformasyon öncesi ve deformasyon sonrası AA7075 alaşımı ve AA7075Zr alaşımı elektron mikroskobunda incelenecektir. Daha sonra numunelerin üzerinde sırasıyla sertlik, çekme ve yorulma deneyleri uygulanarak numunelerin mikroyapı ve mekanik özelliklerinin değişimi analiz edilecektir.

Abstract:
The mechanical properties of aluminum alloys are largely dependent on their phase composition and microstructure. High strength; It is obtained by adding a high volume fraction of fine, homogeneously dispersed second phase particles and improving the grain size. Powder metallurgy allows the preparation of fine-grained materials with increased solid solubility suitable for further precipitation strengthening. Aluminum alloys have a wide range of uses in the aerospace and automotive industries. It is used especially in the wings and bodies of airplanes, but also in automobiles, its use in engine blocks, rims, skeleton, outer body and various parts has increased. In addition to these two main sectors, the use of aluminum alloys continues and increases in many engineering sectors where the production of medical devices, heating and cooling devices, buildings and structures, electronic products and household and hand tools is made. In this study, AA7075 alloy produced by powder metallurgy (sintering) by applying 750 MPa pressure at 600 oC to 700 oC temperatures for 4 hours and AA7075Zr alloy containing 1% Zr by weight will be deformed by extreme plastic deformation process. Equal channel angular compression molding (ECAP) will be used for the extreme plastic deformation process. Before and after extreme plastic deformation, AA7075 alloy and AA7075Zr alloy will be examined under electron microscope. Then, the hardness, tensile and fatigue tests will be applied on the samples, respectively, and the changes in the microstructure and mechanical properties of the samples will be analyzed.