Ti6Al4V alaşımının alışılmamış imal usulleri ile işlenmesi ve bilyalı dövme sonrası yüzey tamlığının araştırılması
The study of Ti6Al4V alloy processing with nonconventional manufacturing and investigation of surface integrity after shot peening
Yazar: DURAN KAYA
Danışman: YRD. DOÇ. DR. GÖKHAN KÜÇÜKTÜRK
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Ti6Al4V alaşımı, yüksek özgül dayanımı, düşük elastisite modülü, yüksek alaşımlanma eğilimi yüksek korozyon direnci, biyouyumlu olması vb. özellikleri nedeniyle birçok sektörde kullanımı yaygınlaşmakta olan bir malzemedir. Bununla birlikte, Ti6AL4V'nin geleneksel imalat yöntemleriyle işlenmesi zordur. Tez çalışmasında, Ti6Al4V işparçaları, ana işleme yöntemleri olarak alışılmamış imal usullerinden Aşındırıcı Su Jeti ile İşleme, Lazer Işınıyla İşleme ve Telli Elektro Erozyon ile İşleme, geleneksel imal usullerinden frezeleme yöntemi kullanılarak işlenmiştir. İşlenmiş yüzeyler Bilyalı Dövme ile ikincil işleme tabi tutulmuştur. Ana işleme ve ikincil işlemenin etkileri yüzey tamlığı açısından incelenmiştir. İşparçalarının yüzey pürüzlülüğü, mikro sertliği ve mikro yapısı yüzey tamlığı kapsamında araştırılmıştır. Yüzey pürüzlülüğü ve mikro sertlik sonuçları, grafik halinde gösterilmiştir. Mikro yapı incelemeleri, optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskopu kullanılarak çekilen mikro fotoğraflar yardımıyla değerlendirilmiştir. Ayrıca sadece alışılmamış imal usulleri ile kesilmiş işparçalarının yüzeylerinde, enerji dağılımı spektrometresi kullanılarak element analizleri gerçekleştirilmiştir. Bilyalı Dövme öncesi ve sonrası olmak üzere sonuçlar kıyaslanmış ve yorumlanmıştır. BD sonrasında yüzey pürüzlülüğü, mikro sertlik ve yüzey mikro yapısı birlikte değerlendirildiğinde Telli Elektro Erozyon ile İşlemede beş paso ile işlenmiş yüzeye sahip işparçalarının en iyi yüzey tamlığına, azot gazının yardımcı gaz olarak kullanıldığı Lazer Işınıyla İşleme yöntemi ile işlenmiş işparçalarının ise en kötü yüzey tamlığına sahip olduğu görülmüştür.

Abstract:
Ti6Al4V alloy is a material that is becoming widespread in many sectors due to its characteristics such as high specific strength, low elastic modulus, high alloying tendency, high corrosion resistance and biocompatibility properties. In addition to this, Ti6AL4V is difficult to process with conventional manufacturing methods. In this study, as main machining methods, Ti6Al4V workpieces were processed by using nonconventional manufacturing methods such as Abrasive Water Jet Machining, Laser Beam Machining and Wire Electro Discharge Machining, and by using conventional milling methods. Machined surfaces were post processed by shot peening. The effects of primary and secondary processing were examined in terms of surface integrity. Surface roughness, micro hardness and micro structure of workpieces were investigated within the scope of surface finish. Surface roughness and micro hardness results were shown graphically. Microstructure investigation was evaluated with the help of micro-photographs taken using an optical microscope and a scanning electron microscope. In addition, element analysis were performed only on the surfaces of the workpieces processed with nonconventional manufacturing methods, using energy distribution spectrometry. These results were compared and interpreted before and after shot peening. Surface roughness, micro hardness and surface microstructure were evaluated together after Shot Peening. It was found that the workpiece processed with five passes in Wire Electro Discharge Machining has the best surface integrity and the workpiece processed with Laser Beam Machining using nitrogen as the auxiliary gas has the worst surface integrity.