dc.contributor.advisor | Görtan, Mehmet Okan | |
dc.contributor.author | Yüksel, Berkay | |
dc.date.accessioned | 2022-10-20T07:59:34Z | |
dc.date.issued | 2022 | |
dc.date.submitted | 2022-05-17 | |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11655/26931 | |
dc.description.abstract | In this study, fatigue properties of EN-AW 6082 aluminum alloy were altered using T6 heat treatment and deep rolling application. At first, artificial aging schedules were investigated and most optimal schedule for subsequent deep rolling was determined as 480min-180°C artificial aging preceded by 90min-550°C solution heat treatment and water quench. After artificial aging, axisymmetric specimens were subjected to deep rolling. This treatment allows one to induce compressive residual stresses in surface region of components. Effects of tensile loads during loading cycles can be reduced because of these compressive residual stresses. Deep rolling forces of 125 N, 250 N and 500 N were used with feed rates of 0.1, 0.2 and 0.3 mm/pass. Deep rolling was employed in two different directions. These directions were tangential rolling and longitudinal rolling. Conventional direction for deep rolling is tangential rolling in which rolling direction is tangent to turning direction and feed direction is in the direction of longitudinal axis of component. However, compressive residual stresses due to deep rolling are expected to be different in different directions as shown in literature. Therefore, a direction change in rolling is expected to change fatigue strength enhancement after deep rolling considerably. Surface states; namely: Roughness, hardness and residual stresses were measured for Un-treated, tangentially rolled and longitudinally rolled specimens. In addition, stress-controlled fatigue tests were conducted to determine the effects of DR on fatigue behavior. It was shown that DR resulted in much lower roughness values than Un-treated for both rolling directions. However, increase of deep rolling feed rate affected roughness improvement adversely. Hardness values were shown to increase around surface after deep rolling for both rolling directions. This was especially true for 250 N and 500 N deep rolling forces. Up to 10% increase in hardness was obtained after deep rolling. Compressive residual stresses were shown to develop around the surface. Higher deep rolling forces resulted in higher maximum compressive stresses (more negative stresses) and depths at which maximum compressive stresses occur were shifted toward deeper into specimen. Different residual stress profiles for rolling and feed directions were observed. Higher compressive stress values near surface were detected in rolling direction after deep rolling. Fatigue tests showed that both tangential and longitudinal rolling increased fatigue strengths substantially compared to untreated specimens. However, fatigue strength increases were found to be higher for longitudinally rolled specimens than tangentially rolled ones. Fatigue strength increase of 26% could be achieved using longitudinal rolling procedure. In longitudinally rolled specimens, fatigue loading direction and rolling direction is the same. These results can be attributed to higher observed compressive residual stresses near the surface in rolling direction compared to feed direction. As a conclusion, it can be said that longitudinal rolling is an attractive option to improve fatigue properties of components in industrial applications. | tr_TR |
dc.language.iso | en | tr_TR |
dc.publisher | Fen Bilimleri Enstitüsü | tr_TR |
dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | tr_TR |
dc.subject | Derin ovalama | tr_TR |
dc.subject | Mekanik yüzey işlemleri | tr_TR |
dc.subject | Yorulma ömrü | tr_TR |
dc.subject | Yüzey durumu | tr_TR |
dc.subject | Deep rolling | |
dc.subject | Mechanical surface treatment | |
dc.subject | Fatigue life | |
dc.subject | Surface state | |
dc.title | İmprovement Of The Fatigue Strength Properties Of En-Aw 6082 Aluminum Alloy By Means Of Deep Rolling | tr_en |
dc.title.alternative | En-Aw 6082 Alüminyum Alaşımının Yorulma Dayanımı Özelliklerinin Derin Ovalama Vasıtası İle İyileştirilmesi | tr_tr |
dc.type | info:eu-repo/semantics/masterThesis | tr_TR |
dc.description.ozet | Bu çalışmada, EN-AW 6082 alüminyum alaşımından üretilmiş parçaların yorulma dayanımları T6 temperi ve derin ovalama kullanılarak değiştirilmiştir. İlk olarak, farklı yapay yaşlandırma takvimleri kullanılarak malzemenin mekanik özelliklerinin yapay yaşlandırma parametrelerine bağımlılığı incelenmiştir. Bu incelemeler sonucunda optimum olarak 90 dk-550°C süper-doygun solüsyon oluşturma ve su verme işlemi sonrasında yapılan 480 dk-180°C yapay yaşlandırma seçilmiştir. Yapay yaşlandırma sonrası, eksenel simetrik parçalar derin ovalama işlemine tabi tutulmuşlardır. Bu işlem vasıtası ile yüzeyde baskı artık gerilmeler oluşması hedeflenmektedir. Oluşan baskı artık gerilmeler parka üzerindeki çekme yönündeki kuvvetleri azaltıcı etki yaptığından dolayı yorulma dayanımında olumlu etki ederler. Derin ovalama kuvveti olarak 125 N, 250 N ve 500 N; ilerleme hızı olarak da 0,1 mm/paso, 0,2 mm/paso ve 0,3 mm/paso uygulanmıştır. Derin ovalama işlemi, teğetsel ovalama ve boylamasına ovalama olmak üzere iki farklı yönde uygulanmıştır. Derin ovalama eksenel simetrik parçalar üzerinde geleneksel olarak teğetsel yönde yapılmakta ve ilerleme yönü de parçanın boyuna ekseni olarak seçilmektedir. Fakat, derin ovalama sonrası oluşan artık gerilmelerin her yönde aynı olmadığı literatürde gösterilmiştir. Bundan dolayı derin ovalama yönünün değiştirilmesinin yorulma dayanımı üzerinde belirgin bir etkisi olacağı düşünülmektedir. Derin ovalama sonrası parçaların yüzey durumları, pürüzlülük, sertlik ve artık gerilme ölçümleri vasıtası ile belirlenmiştir. Yapılan tüm ölçümler; ovalanmamış, teğetsel ovalanmış ve boylamasına ovalanmış numuneler üzerinde yapılmıştır. Bu ölçümler sonrasında malzemelerin yorulma eğrileri ve dayanımları yapılan gerilme-kontrollü yorulma testleri vasıtası ile belirlenmiştir. Numuneler üzerinde yapılan pürüzlülük ölçümleri, her iki yönde yapılan derin ovalama sonrası elde edilen pürüzlülük değerlerinin ovalanmamış numunelere kıyasla oldukça düşük olduğu belirlenmiştir. Fakat, ilerleme hızının pürüzlülükteki iyileştirmeyi azaltıcı etkisi gözlenmiştir. Derin ovalama sonrasında yüzeye yakın bölgelerde sertlik artışı gözlenmiştir. Bu durum özellikle 250 N ve 500 N ile yapılan ovalamalarda belirgin bir almaktadır ve yüzeyde %10’a varan sertlik artışları elde edilebilmiştir. Derin ovalamaya bağlı baskı artık gerilmeleri her kuvvet için gözelenebilmiştir. Yüksek ovalama kuvvetleri baskı artık gerilmelerin ulaştığı maksimum değerleri (daha negative değerler) arttırmış ve daha derinde olmalarına sebep olmuştur. Ovalama ve ilerleme yönlerindeki baskı artık gerilmelerin farklı olduğu ve ovalama yönünde yüzey civarında daha yüksek baskı gerilmeler olduğu gözlenmiştir. Yapılan yorulma testleri sonucunda hem teğetsel hem de boylamasında ovalama yorulma dayanımlarını ovalanmamış numunelere kıyasla kayda değer miktarda iyileştirmiştir. Fakat, boylamasına ovalamanın yorulma dayanımında olan olumlu etkilerinin daha belirgin olduğu gözlenmiş ve %26’ya varan yorulma dayanımı artışları rapor edilmiştir. Boylamasına ovalamada, ovalama yönü yorulma testlerindeki yükleme yönü ile aynı yöndedir. Ovalama yönünde yüzey civarında elde edilen yüksek baskı artık gerilmeler dikkate alındığında; artık gerilme ölçümleri ile yorulma davranışları birbirini destekler niteliktedir. Elde edilen bulgular, boylamasına ovalamanın endüstriyel uygulamalarda yorulma dayanımını iyileştirmek için kullanılabileceğini göstermiştir. | tr_TR |
dc.contributor.department | Makine Mühendisliği | tr_TR |
dc.embargo.terms | Acik erisim | tr_TR |
dc.embargo.lift | 2022-10-20T07:59:34Z | |
dc.funding | TÜBİTAK | tr_TR |