Karbonlu çeliklerde derin çekmeye etki eden faktörlerin incelenmesi
Study of the factors that effect deep drawing of carbon steels
Yazar: MEHMET MURAT TOPAÇ
Danışman: PROF. DR. SÜLEYMAN KARADENİZ
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Konstrüksiyon ve İmalat Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2003
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Temeli, belirli özellikleri haiz metal esaslı malzemelerin kalıcı olarak biçim değiştirmesine dayanan plastik şekillendirme yöntemleri, gerilme ve şekil değişimi arasındaki ilişkinin çok çeşitli durumlarda incelenmesine olanak sağlaması nedeniyle, plastisite teorisinin hayata geçirilebilen en başarılı uygulamaları arasında sayılmaktadır. Bu yöntemlerden biri olan derin çekme ise sanayide, özellikle düzlemsel metalik sac levhalardan kap biçimli parçaların imal edilmesi söz konusu olduğunda, iş ekonomisi, uygulama kolaylığı ve benzeri avantajları nedeniyle oldukça farklı bir yer ve uygulama alam bulmaktadır. Taşıdığı bu öneme karşın gerek sac işleme usulleri ve gerekse derin çekme ile ilgili pek çok mühendislik probleminin pratik matematiksel izahı henüz tam anlamıyla yapılamamış olduğundan plastik şekillendirme yöntemleri, hem bu daim sanayideki uzmanları, hem de konuyla akademik düzeyde ilgilenenler açısından halihazırda oldukça ilgi çeken, çözülmeyi bekleyen ve teori ile pratiği başarıyla kaynaştıran bir mühendislik problemleri grubunu teşkil etmektedir. Konusu itibariyle derin çekmeye etki eden faktörlerin incelendiği bu çalışma kapsamında, plastik şekil değişimine yol açan mekanizmalar ile temeli, metallerin plastik şekil değişimine dayanan bir imal usulü olan derin çekme hakkında genel bilgiler verilmiş, uygulama aşamasında üreticinin karşısına sıklıkla çıkan ve bu yöntemin gerçeüeştirilebilirliğine büyük ölçüde etki eden özel durumlarla ilgili açıklamalarda bulunulmuştur. Ayrıca, uygulama aşamasında bu yöntemi kullanmak suretiyle gerçekleştirilmesi hedeflenen imalattan optimum verimin alınabilmesi için, hazırlık ve uygulama safhalarında göz önünde bulundurulması gereken mekanik kökenli etmenler ile yine aynı amaçla imalat sırasında ya da öncesinde uygulanabilecek ısıl işlemler teorik olarak mcelenmiştir. Yapılan bu incelemeyi elle tutulur bir hale getirebilmek amacıyla derin çekme yöntemiyle elde edilmiş farklı geometrideki iş parçalarında işlem sonrası meydana gelen pekleşme, tane yönlenmesi ve benzeri malzeme olaylarının, bu parçaların muhtelif bölgelerindeki çekme dayanımı, akma sınırı, sertlik gibi bazı mekanik özelliklerde meydana getirdiği değişimler deneysel olarak incelenmiş; derin çekme oranının bu özelliklere olan etkisi karşılaştırmalıolarak araştırılmıştır. Takip eden aşamada ise, derin çekilmiş parçalara uygulanan rekristalizasyon tavlamasının anılan özelliklere olan etkileri araştırılmıştır. Son olarak, tüm bu çalışmalardan elde edilen veriler ışığında, özellikle derin çekme yöntemi kullanılarak imal edilen basınçlı kap konstrüksiyonlannın kritik bölgeleri ile ilgili çeşitli hususlar değerlendirilmiştir. Anaktar Sözcükler: Soğuk şekillendirme, Derin çekme, Tane yönlenmesi, Isıl işlem

Abstract:
Plastic forming methods based on the permanent deformation of the metal-based materials that have some characteristics are regarded to be among the most successful applications of the theory of plasticity, because of the fact that they enable the relation between the stress and deformation to be studied in various conditions. On the other hand, when the pot-shaped parte are considered to be manufactured from planar-metallic sheet steel plates, deep drawing, which is one of these methods, finds itself a distinct place and an application field due to the labour economics, its easy application and some similar factors. In spite of its importance, some mathematical explanation of many engineering problems about both the sheet iron process methods and the deep drawing haven't been made so far. Therefore, plastic forming methods form an engineering problem group, which is an interesting subject for the people who are interested in it in academic standards and it is waiting to be sold and combining the theory and application successfully. In the scope of the study, in which the factors mat have effects on deep drawing in carbonised steel were studied, some general information was given about deep drawing that is a manufacturing process whose basis depends on the plastic deformation of metals. Besides, some explanations about exceptional situations, which often appear during the manufacturing process and affect the realization of the method, were studied. Furthermore, mechanical based factors that have to be considered during the preparation and application phases and the heat treatment that can be applied before and during the manufacturing were studied theoretically to get the optimum output from the manufectures, which are aimed to be produced by using this method in its application phase. To make the study concrete; the stiffening, grain orientation and similar material incidents that occur after the process, in the various geometrical working parts obtained by the deep drawing method and the variations caused by these parts in some mechanical features like tensile strenght, flow limit, hardness and in various parts were studied experimentally. Besides, the effects of the deep drawing ratio on those features were studied comparatively. In the following phase, the effects on the mentioned features of the annealing applied to deepvıı drawn parts were studied. Lastly, in the scope of the data gained from these studies, various particular points, related to critical parts of the pressured pot constructions that are manufactured by using deep drawing method, were evaluated. Keywords: Cold forming, Deep drawing, Grain orientation, Heat treatment