Eşit kanal açısal presleme (EKAP) ve yarı katı işlemle üretilen AA7075 alaşımının mikroyapı, sertlik ve yorulma davranışının incelenmesi
An investigation of microstructure, hardness and fatigue behaviour of AA7075 aluminum alloy produced by equal channel angular pressing (ECAP) and semi-solid processing
Yazar: HASAN KAYA
Danışman: PROF. DR. MEHMET UÇAR
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Teknik Eğitim = Technical Education

Özet:
Bu çalışmada;  AA7075 Alaşımının, aşırı plastik deformasyon yöntemi ile tane inceltme tekniğinin kullanıldığı Eşit Kanal Açısal Presleme (EKAP) ve mikroyapıda küresel tane yapısı oluşturularak biçimlendirme işleminin yapıldığı Yarı Katı İşlem (YKİ) teknikleri ayrı?ayrı ve kombine olarak kullanılmıştır. Özellikle havacılık sektöründe kullanılan bu alaşımın yorulma davranışları hem EKAP hem de YKİ teknikleri birlikte uygulanarak geliştirilmeye çalışılmıştır. Araştırma kapsamında ilk aşamada geleneksel döküm yöntemi ile üretilen AA7075 alüminyum alaşımının mikroyapı incelemeleri yapılmıştır. Yorulma testleri yapılarak alaşımın mikroyapı morfolojisi ile yorulma davranışları ilişkilendirilmiştir. Deneysel çalışmaların birinci aşamasında elde edilen veri ve bulgular, ikinci ve üçüncü aşamalarda elde edilen veri ve bulguların değerlendirilmesinde referans olarak kabul edilmiştir. İkinci aşamada, metal ve alaşımlarında ultra ince tane yapısının üretilmesinde kullanılan bir plastik deformasyon metodu olan EKAP işlemi ile farklı paso sayılarında şekillendirilecek olan alaşımın mikroyapı incelemeleri ve yorulma testleri yapılmıştır. Bir sonraki aşama olan üçüncü aşamada ise, ikinci aşamada farklı paso sayılarında EKAP işlemi ile şekillendirilen alaşımın YKİ ile şekillendirilerek numune mikroyapısında tanelerin küresel morfolojide olması sağlanmıştır. Deneysel çalışmaların son aşamasında ise YKİ? le şekillendirilen alaşımın yorulma testleri yapılmıştır. Elde edilen malzemelerin; optik mikroskop, tarama elektron mikroskobu (SEM) kırık yüzey incelemesi, geçirim elektron mikroskobu (TEM) ile mikroyapı incelemeleri gerçekleştirilmiş ve sertlik ölçme cihazında sertlik değerleri tespit edilmiştir. Bu laboratuvar ölçekli tez çalışmasından elde edilen bilimsel veri ve bulgular, AA7075 alaşımının yorulma davranışının, yeni bir tasarım olarak hazırlanmış olan kalıp kullanılarak hem EKAP işlemi hem de YKİ ile şekillendirilmesinin, geleneksel yöntemlerle (döküm işlemi gibi) şekillendirilmesi arasındaki farklılıkları sergileyen yeni bir yaklaşımı ortaya koymuştur.

Abstract:
In this study, Equal Channel Angular Pressing (ECAP) and fatique bahaviours of AA7075 alloy that shaped with Semi-Solid Processing were investigated. For this reason fatique behaviours of this alloys that were used in especially at aerospace industries will be trying to develop with using technics of both ECAP and semi-solid process shaping together. First of all the microstructure evaulation of AA7075 aluminum alloy which was produce with traditional casting method would be carried out. Alloys microstructural morphology and fatique behaviours were correlated with fatique results. Data and diagnosis obtained at first step of experimental studies were accepted as references at data and diagnosis earned at second and third steps applied. At second step ECAP processing and microstructure investigations of alloy that were shaped with different passing numbers and fatique tests will be done. At third step alloy which is formed at second step with different passing numbers ECAP process would be shaped with semi-solid process. The most important properties of this technics are ability of global shaped grains that than dentritic arms in the microstructure. The last stage of the experimental study, the semi-solid processed alloy was gone through to the fatique tests. The microstructure characterization, the optic microscope, the hardness, determined by using SEM, TEM, fractography measures. The finding from this laboratory scale thesis study were indicated to the fatigue behaviours of AA7075 aluminum alloy which be shaped by ECAP, semi-solid processing and traditional methods. Hence, the differences between the fatique behaviours were determined.