33MnCrB5 borlu çeliğin malzeme yapısal parametrelerinin belirlenmesi ve sonlu elemanlar yöntemiyle doğrulanması
Determination of material structural parameters and verification by finite element method of 33MnCrB5 boron steel
Yazar: EMRE TEKER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ Mehmet Erdi KORKMAZ
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışma, 33MnCrB5 bor katkılı çeliğin malzeme modelini literatüre kazandırmayı amaçlamaktadır. Çalışma üç aşamadan oluşmaktadır. Birinci aşamada, 33MnCrB5 bor katkılı iş parçası malzemesinden oluşturulan numuneler oda sıcaklığında (24° C) 10-3, 10-2 ve 10-1 s-1 gerinim hızlarında yarı-statik çekme testlerine ve en düşük gerinim hızı olan 10-3 s-1 hızında 300, 600 ve 900 ° C sıcaklık değerlerinde yüksek sıcaklık çekme testlerine tabi tutulmuştur. Gerçekleştirilen çekme testleri sonucu 33MnCrB5 bor katkılı çeliğine ait parametreler, en popüler model olan Johnson-Cook malzeme modeli ile belirlenmiştir. İkinci aşamada, belirlenen malzeme model parametreleri kullanılarak Ansys analiz programında tanımlanan malzeme modeli üzerinde yarı-statik ve yüksek sıcaklık etkisi altında çekme testi simülasyonları gerçekleştirilmiştir. Üçüncü aşamada, gerçekleştirilen deneysel  
çekme testlerinden elde edilen sonuçlar ile ansys simülasyon programında gerçekleştirilen çekme testlerinden elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonucunda yarı-statik etki altında akma gerilmesi için % 5,04, maksimum gerilme için % 5,57, uzama değeri için ise % 5,68 sapma olduğu ve yüksek sıcaklık etkisi altında akma gerilmesi için %9,42 bulunurken, maksimum gerilme için % 11,49 ve uzama değeri için % 7,63 sapma olduğu tespit edilmiştir. Yapılan testler ve kıyaslamalar neticesinde malzeme modelinin doğruluğu ve uygulanabilirliği ispatlanmıştır.

Abstract:
This study aims to bring the material model of 33MnCrB5 boron doped steel to the literature. The study consists of three stages. In the first stage, the samples created from 33MnCrB5 boron doped workpiece material was subjected to semi-static tensile tests at room temperature (24 ° C) at 10-3, 10-2 and 10-1 s-1 strain velocities and to high temperature tensile tests at the lowest strain rate of 10-3 s-1 at 300, 600 and 900 ° C temperatures. As a result of the tensile tests performed, the parameters of 33MnCrB5 boron doped steel were determined with Johnson-Cook material model which the most popular model. In the second stage, quasi-static and high temperature tensile test simulations were performed on the material model defined in the Ansys analysis program using the determined material model parameters. In the third stage, the results obtained from the experimental tensile tests and the tensile tests performed in the ansys simulation program were compared. As a result of the comparison, it is found that there is a deviation of % 5.04 for the yield stress, % 5.57 for the maximum stress, % 5.68 for the elongation value under semi-static effect and deviation of % 9.42 for the yield stress, % 11,49  for the maximum stress, % 7.63 for the elongation value under high temperature. As a result of the tests and comparisons, the accuracy and applicability of the material model has been proven.