Oksit dispersiyon sertleştirmesi yapılmış NiCr8020 (2.4869) nikel esaslı süper alaşımın termomekanik yorulma davranışının belirlenmesi
Thermomechanical fatigue behavior of oxide dispersion strengthened nickel-base alloy NiCr8020 (2.4869)
Yazar: VOLKAN KOVAN
Danışman: PROF.DR. MEHMET YÜKSEL
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2006
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
PAMUKKALE ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜTEZ ÖZET BİLDİRİ FORMUMAKİNA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALIOKSİT DİSPERSİYON SERTLEŞTİRMESİ YAPILMIŞ NiCr8020 (2.4869) NİKELESASLI SÜPER ALAŞIMIN TERMOMEKANİK YORULMA DAVRANIŞININBELİRLENMESİVolkan KOVANÖZETModern gaz türbinlerinin başlangıç ve duruş işlemleri esnasında türbin disk vekanatları eş zamanlı yüksek birim uzama tekrarları ve sıcaklık farklılıklarına maruzkalırlar. Bu kompleks termomekanik yorulma (TMY) yükleri türbin disk ve kanatlarındaçatlak oluşumuna, ilerlemesine ve beklenmedik şekilde erken hasarlara neden olurlar. Bu türelemanlarda doğru bir ömür tahmini için, işletme yükleri altında gerçekleştirilen izotermalyorulma (IY) deneyleri tasarım için güvenilir veriler sağlayamazlar. Çünkü TMY şartlarıaltında; gerilme-birim uzama davranışları, çatlak oluşma davranışları ve çatlak ilerlemehızları IY şartları altındakinden farklıdır.TMY davranışı üzerine pek çok çalışma; çelikler, nikel esaslı süper alaşımlar veyatitanyum matrisli kompozitler üzerinedir ve toz metalürjisi ile üretilmiş yüksek sıcaklıkmalzemelerinin TMY davranışları üzerine sınırlı veriler mevcuttur.Bu çalışmada, toz metalürjisi ile imal edilmiş nikel esaslı süper alaşım PM 1000'inTMY davranışı 450-850 ºC sıcaklık aralığında incelenmiştir. Mekanik birim uzama vesıcaklık arasındaki faz açısı uçak motorlarındaki işletme şartlarına en uygun koşul olan 135Â°alınmıştır.

Abstract:
PAMUKKALE ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜTEZ ABSTRACT BİLDİRİ FORMUGRADUATE PROGRAM IN MECHANICAL ENGINEERINGTHERMOMECHANICAL FATIGUE BEHAVIOR OF OXIDE DISPERSIONSTRENGTHENED NICKEL-BASE ALLOY NiCr8020 (2.4869)Volkan KOVANABSTRACTDuring the start and shut-down phase of modern gas turbines the disks and blades aresubjected to high mechanical strain cycles superimposed by thermal transients. This complexthermal-mechanical fatigue (TMF) loading induces crack formation and propagation and iscombined with unexpected early failure of these components. For an accurate lifetimeprediction of these components under service loading pure isothermal low-cycle fatigue(LCF) experiments do not provide reliable data for the design of these parts. In most casesthe lifetime is predicted non-conservative, because stress-strain response, crack initiationbehavior or crack growth rate under TMF conditions are different from those underisothermal conditions.Many studies of TMF behavior address steels, nickel-base superalloys, or fiber-reinforced titanium alloys, but only rough data are available for powder metallurgical hightemperature materials.In this work, the TMF behavior of the powder metallurgical nickel base superalloyPM1000 is investigated in the temperature range from 450 to 850ºC. The phase anglebetween the mechanical strain and the thermal cycle (135Â°) is closely related to theappropriate operating conditions in aero engines.Keywords: Thermomechanical fatigue, nickel, superalloy, TMF