Ti-6al-4v sacların mikroyapı değişimi ve geri yaylanma davranışının incelenmesi

Abstract

Titanyum metalinin biz mühendisleri ilgilendiren en önemli özellikleri; yüksek korozyon, mukavemet dayanımı, yüksek sertlik değerleri ve yüksek ısıl dayanımı ile birlikte düşük yoğunluğa sahip olmasıdır. Yüksek sıcaklıklarda şekillendirilmesi istendiğinde meydana gelen geri yaylanma açıları da şekillendirilebilirliğinin zor olduğunu kanıtlamaktadır. Korozif dayanımı sayesinde deniz suyu, atmosfer etkisi, asitli ve alkali ortamlarda kullanımı yaygındır. Jet motorları, uçak gövdesi, zırhlı hava taşıtları, füzeler ve mekanizma içerisinde çalışırken aşırı sıcaklığa maruz kalan parçaların diğer metallerle karşılaştırılması yapıldığında üstünlük sergilemesi sebebiyle tercih edilirliğini arttırmaktadır. Metalin iç yapısına bakıldığında alfa ve beta olmak üzere iki farklı türde yapı bulunduğu görülebilir. Alfa sıkı düzen hekzagonal, beta ise hacim merkezli kübik yapıdadır. 885ºC'ye kadar alfa fazında bulunan saf titanyum metalinin bu sıcaklığın üzerine çıkıldığında ise beta fazına dönüştüğü bilinmektedir. Faz dönüşümü titanyumun türüne göre yani içerisinde bulunan diğer elementlerin miktarına göre farklı sıcaklıklarda oluşmaktadır. Bu tez çalışmasında, titanyum ve alaşımlarının kimyasal, fiziksel ve mekanik özelikleri; iç yapı özellikleri; üretim yöntemleri; ısıl işlemleri ve kullanıldığı alanlar incelenmiştir. Mikroyapı karakterizasyonu ve sıcak şekillendirilmesi hakkında daha fazla bilgi sahibi olmayı gerektiren önemli alaşımlardan biri olan Ti6Al4V türünde ki malzemenin, farklı sıcaklıklarda ısıtılıp preslendikten sonra oluşturulan U profilden alınan numunelerde, mikroyapı değişimlerine bağlı olarak malzemenin yaptığı geri yaylanma açıları ve çekme grafiklerindeki sonuçlar değerlendirilerek Ti6Al4V’un şekillendirilebilirliği araştırılmıştır.

The most important properties of titanium metal that concern us engineers; high corrosion and erosion resistance with high thermal and specific strength and low density. Due to its corrosive resistance, it is widely used in sea water, atmospheric effect, acidic and alkali environments. When the internal structure of the metal is examined, it can be seen that there are two different types of structures, alpha and beta. It is known that pure titanium metal which is in alpha phase up to 885ºC turns into beta phase when this temperature is exceeded. The phase conversion occurs at different temperatures according to the type of titanium, the amount of other elements contained therein. In this thesis, chemical, physical, and mechanical properties of titanium and their alloys; internal structure characteristics; production methods; heat treatments and their application areas were examined. One of the important alloys which requires more knowledge about microstructure characterization and hot forming is that the samples taken from U profile formed after heating and pressing at different temperatures of 1 mm sheet Ti-6Al-4V type due to the complex deformation properties in the dual phase ( α+β) region, microstructural changes due to the material made by the springback angles and the results of tensile graphs were evaluated and the formability of Ti-6Al-4V was investigated.