Sürtünme karıştırma işleminin bir gemi inşa çeliğinin yapısal ve mekanik özelliklerine olan etkisi ve bu çeliğin sürtünme karıştırma kaynak yöntemi ile birleştirilmesi
Effect of friction stir processing on structural and mechanical properties of a shipbuilding steel and its joining with friction stir welding
- Tez No: 522287
- Danışmanlar: PROF. DR. GENÇAĞA PÜRÇEK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Gemi Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Marine Engineering, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Çelik malzemeler, Steel materials
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, gemi inşaatında kullanılan düşük karbonlu Grade A çeliğine sürtünme karıştırma işlemi (SKİ) uygulanmış ve bu işlemin içyapı ve mekanik özellikler üzerindeki etkisi kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Ayrıca söz konusu çeliğe sürtünme karıştırma kaynak (SKK) yöntemi de uygulanmış ve kaynak bölgesinin içyapı ve mekanik özellikleri, gemi inşaatında sıklıkla kullanılan metal aktif gaz (MAG) kaynağı ile karşılaştırılmalı olarak incelenmiştir. Optimum parametrelerde yapılan SKİ işlemi çeliğin içyapısını incelterek karıştırma bölgesinde (KB) tane boyutunu 25 µm'den 3-4 µm değerine kadar düşürmüştür. SKİ ile oluşan ince tane yapısına bağlı olarak, çeliğin süneklik ve şekillendirilebilirlik değerlerinde yaşanan küçük orandaki düşüşe rağmen, sertlik, mukavemet, korozyon dayanımı, oda sıcaklığında kırılma enerjisi ve sünek gevrek geçiş sıcaklığı değerlerinde önemli iyileştirmeler elde edilmiştir. Öte yandan hem tekil plaka hem de gemi orta kesiti ızgara sistemi üzerine sonlu elemanlar tabanlı nihai mukavemet analizine göre, plakaların SKİ sonrası nihai mukavemet değerlerinin önemli ölçüde arttığı da görülmüştür. Aynı çeliklere uygulanan SKK ve MAG işlemleri sonrası kaynak bölgesinde, SKİ sonrası olduğu gibi ince taneli bir içyapı oluşmuştur. Yine SKK ve MAG kaynağı sonrası kaynak bölgesinde süneklik ve şekillendirilebilirlik değerlerinde ihmal edilebilir oranlardaki düşüşe rağmen, bu bölgelerin sertlik, mukavemet, şekillendirilebilirlik ve korozyon dayanımı değerleri önemli oranlarda iyileşmiştir. Öte yandan, SKK ve MAG kaynağı sonrası kaynak bölgelerinin mekanik özellikleri karşılaştırıldığında, SKK sonrasında daha yüksek sertlik ve mukavemet değerleri ile daha iyi şekillendirilebilirlik ve korozyon dayanımı değerleri elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, friction stir processing (FSP) was applied to a shipbuilding low carbon Grade A steel and its effect on the structural and mechanical properties was investigated in detail. Friction stir welding (FSW) was also applied to that steel, and microstructure and mechanical properties of joined zone were investigated in comparison with the metal active gas (MAG) welding which is one of the welding methods frequently used in shipbuilding. It was observed that the grain size in the processed zone (PZ) decreased from 25 μm to about 3-4 μm after FSP applied under optimum parameters. In spite of small decrease in ductility and formability values, hardness, tensile and impact strength values as well as corrosion resistance increased, and ductile-to-brittle transition temperature decreased as a result of grain refinement with FSP. Finite element based ultimate strength analysis models of both single plate and ship mid-section grid system were established, and it was observed that ultimate strength values significantly increased after FSP. After FSW and MAG welding, grain size decreased in the welding zone (WZ) as in the case of FSP. Also, in spite of a negligible decrease in ductility and formability values in the WZ after FSW and MAG welding, the hardness, tensile strength values increased with significantly improvement in the formability and corrosion resistance. On the other hand, it was determined that FSWed joints showed higher hardness, tensile strength, formability and corrosion resistance values than those of MAG joints.
Benzer Tezler
- Alüminyum döküm yüzey mikroyapısının sürtünme karıştırma işlemi ile iyileştirilmesi
Improvement of micro-structure of aluminium die casting alloys by friction stir processing
EBRU TUNCER İPEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Makine MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NARİN ÜNAL
- Yaşlandırılabilir alüminyum alaşımların sürtünme karıştırma kaynağı ile birleştirmesi ve kaynak sonrası mekanik özelliklerinin incelenmesi
Combining age hardenable aluminium alloys with friction stir welding and examining mechanical properties after welding
FİKRET SÖNMEZ
Doktora
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜDAYİM BAŞAK
- Sürtünme karıştırma kaynağıyla birleştirilmiş AA6061-T6, AA7075-T6 malzeme çiftlerinin mekanik özelliklerinin kıyaslanması
Comparison of mechanical properties of AA6061-T6, AA7075-T6 material pairs combined with friction stir welding
İBRAHİM ÜLKE
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA YURDAKUL
- Sürtünme karıştırma prosesinin otomotivde kullanılan çelik saclara uygulanbilirliğinin araştırılması: deformasyon davranışı, içyapısal ve mekanik özellikler
The investigation on friction stir process applicability of automotive grade steel sheets: deformation behaviour, microstructural and mechanical properties
MÜMÜN YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. ONUR SARAY
- Pompa çarkı malzemesi nikel alüminyum bronza uygulanan sürtünme karıştırma prosesinin malzemenin kavitasyon direncine etkisi
The effect of friction stir process applied to pump impeller material nickel aluminium bronze on material's cavitation resistance
HALUK KELEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TEVFİK KÜÇÜKÖMEROĞLU