Tmmob makina m ühendisleri odası yayını



Yüklə 1,66 Mb.
səhifə7/13
tarix29.10.2017
ölçüsü1,66 Mb.
#21377
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   13
KAYNAKÇA

  1. Arpaci, V.S., 1966, "Conduction Heat Trans-
    fer", Addison-VVesley Publishing Company,
    Inc., Reading, Mass.

  2. Carslavv, H.S. and Jaeger, J.C., 1959, "Con-
    duction of Heat in Solids" 2d ed., Oxford Uni-
    versrty Press, London.

  3. Kakaç, Ş. and Yener, Y., 1979, "1979, "Heat
    Conduction", Midde East Technical University,
    Publication Number 60, Ankara.


  4. Luikov, A.V., 1968," Analytical Heat Diffusion
    Theory", Academic Press, Inc., New York.

  5. Ozisik, M.N., 1977, "Basic Heat Transfer",
    McGraw-Hill Book Co., New York.

  6. Holman, J.P., 1976, " Heat Transfer",
    McGraw-Hill Book Co., New York.

  7. Sweat, E.V., 1986, "Thermal Properties of
    Foods", in: Engineering Properties of Foods
    M.A. Rao and S.S.H. Rizvi (ed.), Marcel Dek-
    ker, Inc., New York, p. 49-87.


  8. ASHRAE Handbook of Fundamentals, 1981.
    American Society Heating, Refrigerating and
    Air-Condrtioning Engineers, Inc., Atlanta, GA.

SUNGURLAR KIZGIN YAĞ KAZANI

Uluslararası standartlarda üretilmiştir.

300-350°C'de atmosferik olarak çalışır.

400.000 Kcal/h ile 6.000.000 Kcal/h arasındaki
ısı gücü sayesinde yüksek verim sağlar.

Bu özellikleri ile ülkemizin dört bir yanında,


yıllardır, güvenle kullanılmaktadır.

Türkiye'nin ilk kızgın yağ kazanı üreticisi


Sungurlar A.Ş.'nin garantisi altındadır.

SUNGURLAR

GENEL MAKİNA SANAYİİ A.Ş.
ENERJi LTD. ŞTl.

Merkez: Yıldız Posta Caddesi 23-25 80700 Beşiktaş-istanbul

Santral: (1) 259 22 53 - 259 22 54 - 258 53 29

irtibat Tel: (1)258 53 26 -258 53 27

Telgraf: Sunaş - istanbul

irtibat Faks: (1)258 53 30

Fabrika: Fevzi Çakmak Caddesi 1 09 Alibeyköy - istanbul

Tel: (1)563 21 71 -5459143

Ankara Bürosu: Atatürk Bulvarı Beler Apt. 175/22 Bakanlıklar - Ankara

Tel: (4) 125 46 05

Süper Alaşımların
Termo Mekanik
Davranışları

Oktay ALN1AK*
Bilgin KAFTÂNOĞLU**

Ergiyikten alomize edilerek elde edilen süper
alaşım tozlarının sabit sıcaklık ve şahit
(Höt Issostatic Pressure) HIP veya yüksek
sıcaklık ve basınçta ekslrüzyoııuyla süper
alaşımların konsolidasyonu .sağlanır. Konsolide
edilen süper alaşımın yüksek sıcaklıkta, özel
dene\ şartlarında deformasy onunda:
defornıasyon oranı, sabit deformasyon hızı ve
sıcaklık malzemenin deformas\on mekanizmasını
önemli derecede etkileyen faktörlerdir.


Bu makalede. Rene 95 süper alaşımının muhtelif
sıcaklıklardaki bazı deneylerinden elde edilen
I ermo-Mekanik karakteristiklerin elde edilen
'iermo-Mekanik karakteristiklerin İN 100. LC
713, M AR 200 gibi benzer süper alaşımların
Termo-Mekanik ıhıvraııışları\!a mukayesesini
kapsa\an bir grafik araştırması süper alaşımlar
literatürüne ilk defa sunulmakladır.


P/M süper alloys are prodııced hy means of
alomizalioıı and consolidaıion of sııper allo\s is
reached either hy höt isostalic.pressııre (HIP) ör
hy eMrıısion processes. Deformaıion mectıanism
of conso/idaled sııper alloys ıınder higfı
lemperatııre and depending ııpon e.\perimenlal
conditions is direclly infhıenced by deformaiion
and constanl deformation rates.


A new graplıical stııdy isfirstlv appeared in sııper
alloys' literalııre hy t f/İs art içle in whiclı for
several higfı lemperatııre conditions e.\perimeııtal
dala obtained for Rene 95 were compared with
l/ıe 'l'ermo-mec/ıanical charac.teristics of İN 100.
LC 713 and M AR 200.

(*) Dr., Milli Savunma Bakanlığı Savunma Sanayii Dış ilişkiler
Dairesi Başkanı, ANKARA

(**) Prof. Dr., Orta Doğu Teknik Üniversitesi Rektör Yardımcısı,
ANKARA

Ker

95 ile ilgili deneyler Kanada'da Natio-
nal Research Council (NRC), National Aeronautical
Establishment (NAE) Laboratuvarlar
ında yapılmış,
deney sonuçları yazarlarca değerlendirilmiş, yapılan
araştırma sonucunda elde edilen bünye denklemleri
geniş bir şekilde yorumlanmıştır'".

Süper alaşımın sabit sıcaklıktaki dövme özellik-
leri, NAE'de sabit sıcıklıkta dövme araştırmaları için
geliştirilmiş olan yüksek sıcaklık deney setti kullanıl-
mak suretiyle, aynı eksende dikkatle kontrol edilerek
yapılmış bası deneyleri vasıtasıyla hesaplanmıştır

DENEY SİSTEMİ

İndüksiyon akımıyla ısıtılan deney sistemi Şekil-
1'de, ısıtma sistemi Şekil-2'de ve ısıtma sisteminin
kesit görüşünü ve deney numunesi ŞekilS'teciir.
Sistem, argon kontrollü bir atmosferde 1200 C ye
kadar değişebilen sıcaklıklarda ve 5x10 S ' ile 5 S
arasında değişebilen s.abit Gerçek Deformasyon
Hızlarında bası deneyleri yapılması olanağını ver-
mektedir.

Gerekli valf değişimleri yapılmak suretiyle detor-
masyon hızı 10 S1 değerine yükseltebilmektedir.
Bu sistem içerisinde teste tabı tutulan malzeme,
deney sonucundaki saniyeler içinde soğutulabilmek
suretiyle, metalografik çalışmalar için gerekli olan
malzemenin test anındaki mikro yapısı elde edilebil-
mektedir. Isıtma sistemi ünıversal test cihazıyla bir-
likte kullanılmaktadır Üniversal deney cihazında
"Material Testing System (MTS)" hem basma, hem
de çekme deneyleri yapılabilmektedir. Çok amaçlı
deney setti, test dalaşının elde edilebilmesi için bir
mini bilgisayar ile beraber çalışmaktadır. Sabit De-
formasyon hızlı sistemin detayları bir başka araştır-
mada yayımlanmıştır'

Bu araştırmayla ilgili bası deneyleri; 1050, 1075,
1100 °C lerde ve 10 S ile 1 S
! deformasyon hızı
aralıklarında yapılmıştır. Deney sıcaklıkları, bası
pleytleri içine yerleştirilen kalibre edilmiş sıcaklık
termokopulları kullanılmak suretiyle ± 2 °C tolerans-
larında sabit tutulmuşlardır. Deney sürecindeki de-
formasyon hızları önceden programlanan defor-
masyon hız miktarının + %3 toleranslarında daha
küçük mertebelerdeki sapmasına izin verecek has-
sasiyette sabit tutulmuşlardır.

Deformasyon hızının sabit olması bu tip deney-
lerin temel vasfıdır Malzemenin deney başlangıcın-
daki, deney esnasındaki ve deney sonucundaki bo-


Mühendis ve Makina Cilt: 33 Sayı: 387 Nisan 1992

27

IIIMIIIIIIIIIIIII llllll IHI II l II II III II mu ||||| llllllll

Şekil-1 NAE'niri sabit sıcaklıkta dövme araştırmalarında kullanılan yüksek sıcaklıkta basma ve çekme tesisi. (A) tndüksiyon ısıtma sistemi
ve bası deneyi cihazı, (B) Servo valf kontrollü hidrolik deney cihazı, (C) Kompütür servo kontrol cihazı, (D) Sabit deformasyon hızını
kontrol eden eksponansiyel analog fonsiyon üreteci, (E) Sıcaklık kontrol ve kayıt setti, (F) Yüksek sıcaklık fırını için indüksiyoıı je-
neratörü , (G) Argon gazı kurutma ve oksit önleyici set.


Şekil -2 Argon kontrollü ortamda; indüksiyon akımıyla ısıtılan,
deney numunelerinin yağda veya suda soğutulmasına
imkân veren sistem.

Deney numuneleri bası deneyi öncesinde argon
ortamında gerekli şartlar sağlandıktan sonra ortala-
ma 20 dakika ısıtılıp, bası deneyini müteakip 2 ile 10
saniye içerisinde soğutma yağı içine alınarak deney
anındaki mikroyapıları elde edilmiştir.


i. s
l*


yunun ölçülmesi transducer vasıtasıyla yapılmakta-
dır. Deney anındaki haraket MTS pompası tarafın-
dan sağlanmakta, pompa ve transducer eksponan-
siyel fonksiyon üretici vasıtasıyla programlanmak
suretiyle kontrol edilmektedir. Transducer yüksek
sıcaklıkta malzemenin deformasyon miktarını ölçe-
bilmektedir.

Boronnitrat tozu ve boroksilikat cam tozu karışımı
yağlayıcı bir madde, dövme pleytleri ile deney nu-
munesi sürtünme yüzeyleri arasında kullanılmak
suretiyle, yüzeyler arasındaki sürtünme asgariye in-
dirilmiştir. Bahis konusu yağlayacı madde ile kapla-
nan deney numunelerinin yan yüzeyleri aynı za-
manda yüksek sıcaklıktaki muhtemel oksidasyon-
dan korunmuşlardır.


28

Mühendis ve Makina Cilt: 33 Sayı : 387 Nisan 1992

PARÇA NO VE ADI :

  1. Yük Hücresi

  2. Pencere

  3. Deplasman Transducer Bölmesi

  4. Soğutma Kolu

  5. Manşon

  6. Soğutma Bobini

  7. Isıtma Bobini

  8. Transducer Mili

  9. Baskı Pletleri




  1. Manşon

  2. Şahmerdan

  3. Isıtıcı

  4. Fırın İmbiği

  5. Sıcaklık insülasyon Pleyti

  6. Sıcaklık İnsülasyon Manşonu

  7. Manşon

  8. Tecrit Yüksüğü

  9. Şahmerdan Parçası

  10. Tecrit Yüksüğü

  11. Su Verme Kanalı

  12. Su Verme Kanalı

  13. K Tipi Termokopul

  14. Hidrolik Tahrik Kolu

MALZEME ANALiZi :

Cam

Alüminyum

TZM (Ti, Zr, Mo)

304 Pazlanmaz Çelik

Bakır

Bakır

Alüminyum Alaşım

Silikon Nitrat

TZM

TZM

301 Pazlanmaz Çelik

Ouartz

Catronic 902

Asbest

304 Pazlanmaz Çelik

Viton

347 Pazlanmaz Çelik

Viton

Inconel

ı

Şekil-3 Isıtma sisteminin kesit göriiniişii, sistemin parçalarında kullanılan malzeme ve deney numunesi.

Buna ilave olarak yağlama işleminin, numunele-
rin deney esnasında bombeleşmesini önlediği tespit
edilmiştir. Numunelerin sürtünme yüzeylerine tor-
nalanarak açılmış bulunan yağ kanallarının bu yü-
zeylerde homojen bir biçimde yayılması ve silindir
yan yüzeylerinde meydana gelebilecek bombeleş-
menin kaybolması, deformasyonun malzemede ho-

mojen ve plastik bir piçimde oluştuğunu göstermiş-
tir. Bazı deneylerde ise, bunun aksi ile karşılaşılmış,
yağ kanallarının sürtünme yüzeylerinde düzgün da-
ireler halinde yayılmadığı durumlarda, silindir yan
yüzeylerinde bombeleşmenin meydana geldiği ve
bilhassa yüksek deformasyon hızlarında mikroyapı-
da çatlakların oluştuğu ve dolayısıyla plastik defor-


Mühendis ve Makina Cilt: 33 Sayı: 387 Nisan 1992

29

masyonun homojen bir biçimde oluşmadığı tespit
edilmiştir.

Yapılan deneylerde, numunelerin boyunda %
70'lik küçülmeye tekabül eden 1,2'lik gerçek defor-
masyon tatbik edilmiştir. Bu araştırmada yapılan
deneyler iki grupta toplanabilir. Bunlardan birisinde
deformasyon hızı deney sürecinde sabit tutulup nu-
muneler 1.2'lik gerçek deformasyona tabi kılınmıştır.
Diğerinde ise, mikrosyapısal değişiklikleri asgari
seviyede tutmak için; toplam dşformasyonu müm-
kün olduğunca küçük tutmak suretiyle, kademeli
deney tatbikatıyla (step test), sabit sıcaklık altında
deformasyon ve deformasyon hızları yükseltilmiştir.
Her iki deney tipinde de numuneler 1,2'lik gerçek
deformasyona uğratılmışlardır.

Sabit bir deformasyon miktarına ulaşıncaya ka-
dar, aynı deney sürecinde değişik deformasyon
hızları aynı numune üzerine tatbik edilebilmekte ve
kademeli deformasyon adımlarıyla toplam defor-
masyona ulaşılmaktadır. Bu metod "Step Deney
Tekniği" olarak bilinmektedir.


Her deney numunesine sadece bir deformasyon
hızının tatbik edildiği birinci durumda; akma muka-
vemetinin deformasyon hızına ve sıcaklığına ba-
ğımlılğını araştırabilmek ve deformasyon hızıyla sı-
caklığın dövülen mikroyapı üzerindeki etkilerini he-
saplamak için deney parametreleri değiştirilmiştir.
İkinci durumda ise; deformasyon hızları üçer kat ar-
tırılarak, deformasyon hızının ve sıcaklığın akma
mukavemeti üzerinde etkisini hesaplamak üzere,
sabit mikroyapıda tek deney numunesi kullanılmış-
tır<4). Her iki tip deney, akma mukavemetinin defor-
masyon hızı ve sıcaklığa bağımlılığını ortaya koymak
için kullanılmıştır. Birinci tip deney ile ayrıca defor-
masyon hızı ve sıcaklığın etkileri araştırılmıştır1'

.(5)

Şekil-4 PİM Rene'95 Süper alaşımının Gerilme-Deformasyoıı
ilişkisine sıcaklığın etkisi. (Deformasyon Hızı=l S ' )

Şekil-5 PİM Rene'95 Süper alaşımının Gerilme-Deformasyoıı
ilişkisine sıcaklığın etkisi. (Deformasyon Hızı=0,3 S" )


SÜPER ALAŞIMLARIN PLASTİK VE SÜPER
PLASTİK DAVRANIŞLARIYLA İLGİLİ
GRAFİK ARAŞTIRMASI

P/M Rene 95 süper alaşımının Gerçek Gerilme-
Gerçek Deformasyon ilişkileri; 1050, 1075 ve 1100
°C sıcaklık; 1 S'1; 0,3 S'^O.I S"';0,001 S"';0,0001 S"1
sabit deformasyon hızları için, lineer ölçekle sıra-
sıyla Şekil; 4-9'da verilmiş olup, 1.2'lik deformasyo-
na yaklaşıldığında malzemede denge durumu gö-
rülmektedir. Yüksek deformasyon hızları için geril-
melerin büyük, yüksek deney sıcaklıkları için geril-
melerin küçük olduğu izlenmektedir.


Artan deformasyon hızlarıyla sıcaklığın gerilme-
ler üzerindeki etkisi artmakta, azalan deformasyon

Şekil-6 PİM Rene'95 Süper alaşımının Gerilme-Deformasyon
ilişkisine sıcaklığın etkisi. (Deformasyon Hızı=0,I S )

hızlarıyla sıcaklığın gerilmeler üzerindeki etkisi ise
azalmaktadır.

Özellikle lO^S"1,10"4 S"1 deformasyon hızlarında
yapılan deneylerde, deformasyon hızının gerçek
gerilme değerlerini minimize eden etkisi ilgili grafik-
lerde görülmektedir. 1.2'lik deformasyon denge du-



30

Mühendis ve Makina Cilt: 33 Sayı: 387 Nisan 1992

// l

C1ECH 1HUUOI

Şekıl-7 P/M Rene 95 Süper alaşımının (îcrılıne-Dcforınasyon
ilişkisine sıcaklığın etkisi. (Deforma*\on l/ızı — 0.01 S )

Sekıl-8 P/M Rene'V5 Süper alaşımının C,enlme-De]ornıas\'on
ilişkisine sıcaklığın etkisi. (l.)eforn\as\on Hi2i= 0.001 S " )

formasyon hız ilişkileri 1050, 1075, 1100°C sıcaklık
ve 105s' ile 10 S1 deformasyon hızları için Şekil-
10'da logaritmik ölçekle verilmiş çeşitli deformasyon
hızları için Deformasyon Hız Hassasiyeti değerleri-
nin sıcaklığa bağımlı olarak değiştiği tespit edilmiştir
(0,3

Bilindiği üzere, Deformasyon Hız Hassasiyet de-
ğerleri Süper Alaşımlarda önemli bir kriter olup,
(m)'nin 0,70 gibi büyük değerleri ancak süper plas-
tisitede görülmektedir. Artan deney sıcaklıkları ve
azalan deformasyon hızlarının (m) değerlerini bü-
yüttüğü, buna karşılık azalan deney sıcaklıklarının ve
artan deformasyon hızlarının (m) değerlerini küçült-
tüğü bu araştırmayla tespit edilmiştir. Özellikle 103
S ile 102S deformasyon hızı aralıklarının bir geçiş
bölgesi olduğu ve deformasyon mekanizmasına bu
hız aralıklarında, Tane Sınır Kaymaları ve Dislokas-
yon Hareketleri mekanizmalarının dışında, Difüzyon
Akış Mekanizmasının da dahil olduğu tahmin edilmiş
ve bu konuda daha önce yapılan bir araştırmadan
yararlanılmıştır'7'.

P/M Rene 95'in akma gerilmesinin % 0,2 veya
% 0,5 deformasyon oranında olacağı varsayımıyla
akma gerilmesi (True Offset Stress) Deformasyon
hız ilişkileri 1050, 1075, 1100 "C sıcaklıklar için öl-
çülmüştür. % 0,2 deformasyon oranının esas alındığı
Şekil 11'deki gerilme değerlerinin, % 0,5 deformas-
yon oranının esas alındığı Şekil-12'deki gerilme de-
ğerlerinden bir miktar daha küçük olması uygun bu-
lunmuştur.

Süper alaşımlarda gerçek akma noktasının tes-
pitinde güçlükle karşılaşılmaktadır. Bu maksatla ya-
pılan deneylerde % 0.2 veya % 0.5 deformasyon
oranlarında malzemede akmanın olacağı yazarlarca
uygun mütalâa edilmiştir.


Şekıl-9 P/M Rene
^5 Süper alaşımının Genlme-Defomıas\on iliş-
kisine sıcaklığın etkisi. (Definmasyon ///:/= 0.01)01 S "')

rumundaki gerilme değerleriyle maksimum akma
gerilmesi arasındaki farkın asgariye indiği tespit
edilirken, tane boyut değişiminin maksimum oranda
gerçekleştiği ve konsolide edilmiş malzemenin kü-
çük tane boyutlarının maksimum ölçüde büyüdüğü
yapılan mikroyapı araştırmalarında gözlenmiştir161.

P/M Rene 95'in maksimum gerilme-gerçek de-

Şekıl-10 P/M Rene'95 Süper alaşımının 1050 °C, 1075 T, 1100
°C' deki Maksimum Gcrilnıe-Gcrçek Deformasyon Ilın
ilişkilerinin \-e Deformasvon llıı Hassasiyetlerinin (;») mit-
kil \-cscsi


Mühendis ve Makina Cilt: 33 Sayı : 387 Nisan 1992

31


Yüklə 1,66 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   13




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©muhaz.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

gir | qeydiyyatdan keç
    Ana səhifə


yükləyin