SÜPER ALAŞIMLARA MATKAPLA DELİK DELME İŞLEMİNİN SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ İLE MODELLENMESİ


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: MOHAMMED BAQI HUSSEIN HUSSEIN

Danışman: Yavuz Zümrüt

Özet:

Metal kesme işlemlerinin simulasyonunda sonlu elemanlar yöntemi son yıllarda oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır. Yöntem, karmaşık metal kesme işlemlerinde işparçası ve istenilen çıktı parametreleri özellikleri doğrultusunda uygun kesici takım ve işlem parametrelerinin özellikle zaman ve maliyet bakımından oldukça avantajlı olarak belirlenmesine imkan vermektedir. Bu tezde, yaşlandırılmış Incoloy A286 süper alaşımı ile tavlanmış ve yaşlandırılmış Inconel 718 süper alaşımlarının matkapla delme işlemleri Deform-3D V.11 programı kullanılarak sayısal olarak modellenmiş; ilerleme ve kesme hızlarının itme kuvvetleri ve delme momentleri üzerine etkileri araştırılmıştır. Delme işlemi simulasyonları, her iki malzeme için de, iki farklı ilerleme hızı ve iki farklı kesme hızı değeri kullanılarak yapılmıştır. Incoloy A286 malzemesinin delinmesi için kullanılan matkap modelleri endüstride mevcut olan 8,38 mm çapında 120° ve 140°’lik uç açılarına ve 28°’lik helis açısına sahip iki farklı matkap ucunun taranması ile oluşturulmuş ve Deform programına aktarılmıştır. Inconel 718 malzemesi için kullanılan matkap modeli ise 5 mm çapında 140°’lik uç açısı ve 30°’lik helis açısına sahip olup Deform programının kendi içinde oluşturulmuştur. Simulasyonlarda, malzeme modeli olarak Johnson-Cook bünye denklemi uygulanmıştır: Incoloy A286 süper alaşımı için literatürde bulunamayan Johnson-Cook akma gerilmesi parametreleri, oda sıcaklığında yapılan çekme ve oda ile yüksek sıcaklıklarda yapılan Split-Hopkinson dinamik bası deneyleri ile belirlenmiş, Inconel 718 için ise literatürden alınmıştır. Elde edilen sayısal sonuçlar literatürdeki sonuçlar ile uyumludur. İtme kuvveti ve delme momenti artan ilerleme hızı ile artmakta, çalışılan kesme hızı aralığındaki artan kesme hızı ile azalmaktadır.