Lazer şok işleme prosesinin 6061-T6 alaşımının mekanik özelliklerine etkisinin incelenmesi ve nano ölçekte karakterizasyonu
Characterization in nano-scale and examination of effects on mechanical properties of 6061-T6 alloy by laser shock processing
Yazar: SİMGE İRİZALP
Danışman: DOÇ. DR. NURŞEN SAKLAKOĞLU
Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Lazer şok işleme prosesi metallerin mekanik özelliklerini geliştirmek için uygulanan bir yüzey iyileştirme tekniğidir. Şok dalgası oluşturan yüksek güç yoğunluğuna sahip bir lazer kullanılması hedef malzeme üzerinde meydana gelen pik basınç etkisinden dolayı plastik deformasyon meydana getirir, malzeme içerisinde basma artık gerilmeleri oluşturur, ve yüksek-hızlı deformasyon etkisi ile malzeme özelliklerini değiştirir. Lazer güç yoğunluğu, spot parametreleri, atım sayısı, üstüste bindirme, koruyucu tabaka ve hapsetme ortamı gibi lazer parametreleri lazer şok işlenen malzeme özellikleri üzerinde önemli rol oynar.
Lazer şok işleme ince kesitlere uygulanabilirliğinden dolayı cazip bir yöntemdir. 
Bu çalışmada, X-ışını difraksiyonu yüzey artık gerilmelerini ölçmek için ve hole-drilling yöntemi derinlik boyunca artık gerilme dağılımını tespit etmek için kullanılmıştır. Lazer şok işlenmiş 6061-T6 alaşımında X-ışını profil analizi ve geçirimli elektron mikroskobu yoluyla malzeme karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir.
Bu çalışma ile lazer şok işleme sonucunda malzemenin hem mukavemeti hem de sünekliği  artmıştır. Bu özellikler mühendislik malzemelerinin en önemli mekanik özelliklerinden ikisidir. Bu iki özellik nadiren biraraya gelmektedir. Bu trend tüm metal ve alaşımlarında geçerlidir. Ancak, bu çalışma ile, lazer şok işlenmiş 6061-T6 alaşımında gelişen yüksek mukavemet yüksek sünekliğin olağanüstü kombinasyonu raporlanmış ve tartışılmıştır.

Abstract:
Laser shock processing is a surface enhancement technique that has been applied to improve
mechanical properties of metals. The ability to use a high laser power intensity to generate shock waves and then plastic deformation in the target, inducing a compressive residual stress field in the material, altering the material properties has applications in multiple fields. Laser shock processing parameters, such as, laser power intensity, spot parameters, number of shots, overlapping configurations, protective layer and confining medium play an important role on properties of material which is irradiated by laser.
Laser shock processing is an attractive technique due to the ability to apply to thin sections. 
X-ray diffraction was used to measure the surface residual stress and hole-drilling was used to measure the residual stress distribution along the depth. Materials characterization was performed by x-ray line profile analysis and transmission electron microscope in laser shock processed 6061-T6 alloy.  
In this study, both the strength and the ductility of material were improved by laser shock processing. Strength and ductility are two of the most important mechanical properties for engineering materials. They are rarely both at the same time. The trend is also true for all metals and alloys. Here, we report and discuss an extraordinary combination of high strength and high ductility produced in 6061-T6 alloy subject to laser shock processing.