Çok yönlü dövme işleminin deneysel ve numerik incelenmesi
Experimental and numerical investigation of multi-directional forging process
Yazar: SEHER KAPLAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET ŞAHBAZ
Karamanoğlu Mehmetbey Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Bu çalışmada, malzemelerin mikroyapısında önemli gelişmelere neden olarak mekanik özelliklerini önemli ölçüde iyileştiren bir Aşırı Plastik Deformasyon (APD) yöntemi ele alınmıştır. Çalışmada en çok bilinen ve yaygın olarak kullanılan Eşit Kanallı Açısal Presleme (ECAP) ve Yüksek Basınç Burulması (YBB) gibi bazı yaygın kullanılan APD yöntemleri tanıtılmıştır. Sonrasında bunlar kadar yaygın olmasa da uygulama kolaylığı ve verimliliği ile öne çıkan Çok Yönlü Dövme (ÇYD) yöntemi incelenmiştir.
Bu tez hem deneysel hem de numerik olmak üzere iki aşamalı bir çalışmadır. Deneysel çalışma kısmında hafifliğine oranla yüksek dayanımı ile öne çıkan bir alüminyum alaşımına (AA6013) 4 paso ÇYD uygulanmıştır. Sonrasında malzemede meydana gelen mekanik ve mikroyapısal değişimler incelenmiştir. Mekanik testlerden çekme, basma, sertlik testleri kullanılmıştır. Mikroyapı incelemelerinde ise optik mikroskop, SEM-EDS ve XRD yöntemleri kullanılmıştır.
Numerik analiz çalışma kısmında ise ÇYD yöntemi ve EKAP yöntemi bir sonlu eleman analiz yazılımı ile analiz edilmiş ve etkileri karşılaştırmalı olarak incelenmiştir.
Çalışma neticesinde tavlama ısıl işlemi ile malzeme tane boyutu büyürken dayanım ve sertliğin düştüğü, ÇYD işlemi ile tane yapısının küçüldüğü ve mekanik özelliklerin iyileştiği gözlemlenmiştir.

Abstract:
In this study, a Severe Plastic Deformation (SPD) method that significantly improves the mechanical properties of materials by causing significant improvements in their microstructure is discussed. Some of the most well-known and widely used SPD methods such as Equal Channel Angular Pressing (ECAP) and High Pressure Torsion (HPT) are introduced. Afterwards, the multi-directional forging (MDF) method, which is not as common as these, but stands out with its ease of application and efficiency, is examined.
This thesis includes two stages studies, both experimental and numerical. In the experimental part of the thesis, 4 passes of MDF was applied to an aluminium alloy (AA6013), which stands out with its high strength compared to its light weight. Afterwards, the mechanical and microstructural changes in the material were investigated. Tensile, compression and hardness tests were applied as mechanical tests. Optical microscope, SEM-EDS, and XRD methods were used for microstructural investigations.
In the numerical analysis part of the study, the MDF method and ECAP method were analyzed with a finite element analysis (FEA) software and their effects were examined comparatively.
As a result of the study, it was observed that while the grain size of the material increased with the annealing heat treatment, the strength and hardness decreased, while the grain structure decreased and the mechanical properties improved with the MDF treatment.