Bilyalı dövme parametrelerinin 17-4 PH (AISI 630) H1150 malzemesinin düşük çevrimli yorulma ömrüne etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of shot peening parameters on low cycle fatigue life of 17-4 PH (AISI 630) H1150 material
Yazar: RAMAZAN MERAL
Danışman: PROF. DR. AHMET ÖZDEMİR
Milli Savunma Üniversitesi / Alparslan Savunma Bilimleri ve Milli Güvenlik Enstitüsü / Harp Silah ve Araçları Anabilim Dalı / Silah Sistemleri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Savunma ve Savunma Teknolojileri = Defense and Defense Technologies

Özet:
Bu çalışmada, savunma sanayisinde yaygın olarak tercih edilen 17-4 PH H1150 paslanmaz çelik malzemeden üretilen numunelere bilyalı dövme işlemi uygulanarak bu parametrelerin düşük çevrimli yorulma ömrüne etkileri deneysel olarak incelenmiştir. 17-4 PH "Contidion A" olarak temin edilen malzeme, H1150 kondisyonuna getirilecek şekilde ısıl işleme tabi tutulmuş, numuneler dokuz farklı gruba ayrılarak 3A, 4,5 A, 6A yoğunluklarda ve %100, %200, %300 oranlarında bilyalı dövmeye maruz bırakılmıştır. Numune gruplarına ASTM E606'ya göre gerinim kontrollü düşük çevrimli yorulma testleri yapılmış, yüzey pürüzlülükleri ölçülmüş, üç farklı gruptan alınan numunelerin mikroyapısı incelenmiş, mikrosertlik ölçümleri elde edilmiş ve yorumlanmıştır. Bilyalı dövmenin düşük çevrimli yorulma ömrünü; dövme yapılmamış numuneye göre 3A yoğunlukta, %100, %200 ve %300 dövme oranları şartlarında sırasıyla %13,7, %44,6 ve %93,1; 4,5A yoğunlukta, %100, %200 ve %300 dövme oranı şartlarında sırasıyla %18,4, %75,2 ve %89,2; 6A yoğunlukta, %100, %200 ve %300 dövme oranı şartlarında sırasıyla %36,3, %62,3 ve %62,8 arttırdığı tespit edilmiştir. Ayrıca, Taguchi deney tasarımına göre bilyalı dövme oranının bilyalı dövme yoğunluğuna nazaran yorulma ömrü üzerindeki etkisinin daha fazla olduğu görülmüş ve bilyalı dövme işleminin mikroyapıda iyileşme sağladığı tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, the effects of shot peening parameters on low-cycle fatigue life were experimentally investigated using 17-4 PH H1150 stainless steel, widely used in the defense industry. The material, initially supplied in 'Condition A,' was heat treated to reach H1150. Samples were divided into nine groups and shot peened at intensities of 3A, 4.5A, and 6A with 100%, 200%, and 300% coverage.Strain-controlled low cycle fatigue tests were conducted on the sample groups according to ASTM E606, surface roughness measurements were taken, the microstructure of samples from three different groups was examined, and microhardness measurements were obtained and commented. According to the study, it was determined that shot peening increased the low-cycle fatigue life, compared to the unpeened sample, by 13.7%, 44.6%, and 93.1% under 100%, 200%, and 300% covarage, respectively at a 3A intensity; by 18.4%, 75.2%, and 89.2% under 100%, 200%, and 300% coverage, respectively at a 4.5A intensity; and by 36.3%, 62.3%, and 62.8% under 100%, 200%, and 300% coverage, respectively at a 6A intensity. Additionally, according to the Taguchi experimental design, it was observed that the shot peening coverage has a greater effect on fatigue life compared to the shot peening intensity, and it was determined that the shot peening process led to improvements in the microstructure.