Lazer şok dövme işleminin eklemeli imalat ile üretilmiş γ-TiAl ve ın939 parçalarda yorulma ömrüne etkisinin araştırılması

---

Tezin Türü: Doktora

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

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MAHMUT ÖZER

Danışman: Oğuzhan Yılmaz

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Eklemeli imalat (Eİ), havacılık, otomotiv ve biyomedikal gibi alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak, özellikle toz yataklı Eİ üretimlerinde yüzeydeki kalıntı gerilmeleri ve pürüzlülük sorunları, Eİ metal parçalarında istenilen performansları elde etmesini engellemektedir. Lazer şok dövme işlemi bu bağlamda metal malzemelerin yüzey özelliklerini iyileştirerek ederek yorulma davranışının en önemli aşaması olan çatlak başlangıcını geciktirebilen bir işlemdir. LŞD işlemi üretim sonrası yüzeyde bulunan çeki kalıntı gerilmelerini (ÇKG) bası kalıntı gerilmelerine (BKG) çevirerek mekanik özellikleri iyileştirmektedir. Bu çalışmada, farklı Eİ yöntemleriyle üretilen γ-TiAl ve IN939 alaşımlarının LŞD işlemi sonrası yüzey özellikleri ve yorulma performansları incelenmiştir. Bu bağlamda yapılan kalıntı gerilme ölçümlerine göre üretimden sonrası EIE γ-TiAl numunesinde yüzeyde bulunan 0-75 MPa değerleri arası ÇKG'leri, -460 MPa değerinde BKG'sine dönüşmüştür. Öte yandan, SLE IN939 için yüzeyde 654 MPa değerlerine ulaşan ÇKG'leri LŞD sonrası -516 MPa değerine kadar BKG olarak değişmiştir. Benzer sonuçlar mikro sertlik değerlerinde de hem yüzey hem de derinlik yönünde elde edilmiştir. Yüzey mikro sertlik değerlerinde γ-TiAl için artış %44,4 ve IN939 için artış %18,2 olarak elde edilmiştir. LŞD işleminin yüksek pürüzlü yüzeylerde de olumlu etkileri Sa, Sz ve Sq değerlerine göre EIE γ-TiAl için sırasıyla %15,8; %12,23 ve %16,68 ve SLE IN939 için ise sırasıyla %8,41; %9,38 ve %8,42 azalmıştır. LŞD işleminin Eİ üretimi numunelerin yorulma performansı ve davranışına etkileri 4-nokta eğmeli yorulma ve hasarlı yüzeylerin SEM incelemesi üzerinden değerlendirilmiştir. EIE γ-TiAl alaşımında yorulma limitinde LŞD sonrası %50 artış gözlenmiştir. SLE IN939 numunelerinde ise aynı gerilme değerlerinde LŞD işlemi ile artışlar 438,3 MPa'da 4,53 kat, 512 MPa'da 4,76 kat ve 585,6 MPa'da 1,37 kat olarak elde edilmiştir.