Farklı devir sayısı ve ilerleme hızlarında SKK yöntemiyle birle tirilen 2024-5052 AA numunelerin yorulma deneyi sonucu kırık yüzeylerine ait SEM foto rafları de erlendirildi inde, yorulma kırılmalarının tipik özelli i olan ve genellikle sünek malzemelerde belirgin olarak görülen yorulma çizgileri görülmektedir. Artan devir sayıları ile deformasyonun da arttı ı ve buna ba lı olarak yorulma çizgilerinin belirginli inin azaldı ı görülmektedir. Alüminyumun özelli ine de ba lı olarak numunelerin sünek bir tarzda kırıldı ı ve gamze tipi bir kırılma gösterdi i görülmektedir. Bu tarz kırılmalarda olu an tane sınırındaki bo lukların çekirdeklenmesi ve çatla ın ilerleyerek büyüyen bo lukla birle mesi sonucu kırıldı ı görülmektedir.
8. GENEL SONUÇLAR ve ÖNER LER 8.1. Genel Sonuçlar
Bu çalı mada, ticari temin edilmi AA 2024 ila AA5052 alüminyum ala ımları, sürtünme karı tırma kaynak yöntemi ile farklı dönme sayısı ve ilerleme hızlarında tek taraflı birle tirilmi tir. Elde edilen kaynaklı ba lantıların kaynak bölgelerinin mikroyapıları ve ba lantıların mekanik özellikleri incelenmi tir. Çalı ma sonucunda elde edilen veriler de erlendirildi inde, a a ıdaki sonuçlar elde edilmi tir.
Sürtünme karı tırma kayna ı ile elde edilen ba lantıların kesitleri incelendi inde, ba lantıların 4 farklı bölgeden olu tukları tespit edilmi tir. Bu bölgeler, ana malzeme, ısı tesiri altındaki Bölge (ITAB), termomekanik etkilenen bölge (TEB) ve dinamik olarak yeniden Kristalle en Bölge (DKB) olarak adlandırılmaktadır.
Devir sayısının sabit oldu u durumlarda, ilerleme hızının artması ile ara bölgede olu an karı ım bantlarının geni likleri de tedrici olarak artmaktadır. Bu durum, birim zamanda ta ınan malzeme miktarının artan ilerleme hızı ile artması ile ili kilendirilmektedir.
lerleme hızının sabit oldu u artlarda, devir sayısının artması ile ara bölgede olu an karı ım tabakaları arasındaki mesafelerin azaldı ı tespit edilmi tir. Bu durum, yüksek dönme sonucu, birim zamanda ekstürize edilen malzeme miktarının azalması ile ili kilendirilmektedir.
SKK ile elde edilen kaynaklı ba lantıların ara bölgelerinde so an halkaları olarak adlandırılan bir yapı olu maktadır. . Bu halkaların boyut ve aralıkları özellikle devir sayısına ba lı olarak önemli derecede de i mektedir.
Ba lantıların TEB bölgelerinde a ırı deformasyonun ve yüksek sıcaklı ın etkisiyle, tane yapıları yassıla arak yönlenmektedir.
Elde edilen ba lantıların sertlik de erleri esas malzemeler ile farklılıklar göstermektedir.
Çekme mukavemeti en yüksek olan numune 9 No’lu numunedir. Çekme mukavemeti, devir sayısının artması ile artmaktadır.
Yorulma mukavemeti, devir sayısının ve dolayısıyla plastik deformasyonun iddetinin artması ile azalmaktadır.
8.2. Öneriler
Farklı uç geometrileri ile birle tirme yapılabilir. Farklı kaynak parametreleri denenebilir. Farklı ala ımlar birle tirilebilir.
KAYNAKLAR
1. Tülbentçi, K. ve Yılmaz, M., 1989 “Farklı takım çeliklerinin katı hal kayna ı”, II. Ulusal kaynak sempozyumu bildiri kitabı, TÜ, 303-314.
2. Davis, C.J., Thomas, W.M., 1996, “Friction Stir Process Welds Aluminum Alloys” Welding Journal, sayfa 41-45 Cambridge.
3. David, P., Field, Tracy W., 2001, “Heterogeneity of Crystallographic Texture in Friction Stir Welds of Aluminum” Metallurgical and Material Transactions A, cilt.32A, sayfa 2869-2877.
4. Thomas, W.M., Nicholas, E.D.,1997, “Friction Stir Welding for the Transportation Industries” Materials and Design, cilt 18, sayfa 269-279.
5. Seidel, T.U., and Reynolds, A.P., 2001, “Visualization of The Material Flow in AA2195 Friction-Stir Welds Using a Marker Insert Technique”, Metallurgical and Material Transactions A, cilt 32A, sayfa 2879-2884.
6. Rodes C.G., Mahoney M.W., 1997, Bingel WH. Scripta Mater, 36:69.
7. Jata, K.W., Semiatin, S.L., 2000, “Continuous Dynamic Recrystallization During Friction Stir Welding of High Strength Aluminum Alloys”, Scripta Materialia, cilt 43, sayfa 743-749.
8. Kolligan, K., 1999, “Material Flow Behavior during Friction Stir Welding of Aluminum” Welding Research Supplements,. Sayfa 229–237.
9. Çam, G., 2001, Al-Ala ımları için Geli tirilen Yeni Kaynak Yöntemleri, Makine Mühendisleri Odası, Kaynak Teknolojisi III. Ulusal Kongresi Bildiriler Kitabı,
stanbul , sayfa 267-277.
10. Kurt A., Özdemir M., Boz M., 2003, Aluminyum Malzemelerin Sürtünme Karı tırma Kayna ında Kaynak Hızının Birle ebilirli e Etkisi, Kaynak Teknolojisi IV. Ulusal Kongresi Bildiriler Kitabı, Kocaeli, Sayfa 89-99, 34-25.
11. Prado, R.A., Murr, L.E., et all, 2001, “Tool wear in the friction-stir welding of aluminum alloy 6061+20% Al2O3: a preliminary study” Scripta Materialia, cilt 45 sayfa 75-80.
12. Yutaka, S. Sato, et all, 2001, “Microstructural Factors Governing Hardness in Friction-Stir Welds of Solid-Solution-Hardened Al Alloys” Metallurgical and Materials Transactions, cilt 32A, sayfa 3033–3041.
13. Salem,H.G., Reynols,A.P., Lyons,J.S., 2001, Microstructure and retention of superplasticity of friction stir welded superplastic 2095 sheet, Scripta Materialia, 46, No:5, 337-342.
14. Külekçi, M.K., ık, A.,2003, “Sürtünme karı tırma kayna ı ile alüminyum ala ımı levhaların birle tirilmesi ve elde edilen kaynaklı ba lantıların mekanik özellikleri”, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen bilimleri enstitüsü dergisi, 70 – 75.
15. IK, A., KAYABA , Ö., 2003, “Sürtünme Karı tırma Kayna ı le Yapılan Alüminyumun Kayna ında Kaynak Bölgesinin Mekanik Özelliklerinin ncelenmesi ” Gazi Üniversitesi Endüstriyel Sanatlar E itim Fakültesi Dergisi Y.11, S.12, s.30- 43.
16. KURT, A., BOZ, M., ve ÖZDEM R, M., 2004, “Sürtünme Karı tırma Kayna ında Kaynak Hızının Birle ebilirli e Etkisi” Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. Cilt 19, No 2, 191–197.
17. Yutaka, S.S., Seung, H.C.P., Masato, M., Hiroyuki, K., 2004, “Constitutional liquation during dissimilar friction stir welding of Al and Mg alloys”, Scripta Materialia 50 1233 – 1236.
18. Zhu, X.K., Chao, Y.J., 2004, “ Numerical simulation of transient temperature and residual stres in friction stir welding of 304 L stainless steel” , Journal of Materials Processing Technology 146 263 – 272.
19. Yutaka, S.S., Fumie, Y., Yusuke, S., Seung, H.C.P., Hiroyuki, K., “FIB – assisted TEM study of an oxide array in the root of a friction stir welded aluminum alloy” ”, Scripta Materialia 50 (2004) 365 – 369.
20. Boz, M., Kurt, A., “The influence of stirrer geometry on bonding and mechanical properties in friction stir welding process”, Materials and Design 25 (2004) 343 – 347.
21. Ouyang,J., Yarraparaddy, E., Kovacevic, R., 2005, Microstractural evolution in the friction stir welded 6061 aluminum alloy (T6-tempercondition) to copper, Journal of Materials Processing Technology, 172, No:1, 110-122.
22. Zhao, Y., Lin,S., Wu,I., Qu,F., 2005, The influence of pin geometry on bonding and mechanical properties in friction stir weld 2014 Al alloys, Materials Letters, 59, No:23, 2948-2952.
23. Caizhi Zhou, Xinqi Yang, Guohong Luan, 2006,“Effect of root flaws on the fatigue property of friction stir welds in 2024-T3 aluminum alloys ” Materials Science and Engineering A 418 155–160.
25. Mathers, G., 2002, "The Welding of Aluminium and Its Alloys", Woodhead Publishing Limited, Cambridge.
26. Anderson, T., 2000, “The Advancement of Al within the Welding Fabrication Industry and Its Many Product Design Applications”, Svetsaren, No. 2, pp. 3-5. 27. Welding Handbook, 1996, "Aluminum and Aluminum Alloys" 8. Baskı, Cilt 3,
Bölüm 1 AWS Yayınları.
28. Gürleyik M.Y., (W. Domke'den Çeviri 1988), Malzeme Bilgisi ve Malzeme Muayenesi. KTÜ/Kuzey Gazetecilik Matbaacılık ve Ambalaj Trabzon.
29. Johnsen, M.R., 1999, Friction Stir Welding Takes Off at Boeing, Welding Journal, sayfa 35-39 Cambridge.
30. Thomas, W.M., 1991 “Friction Stir Butt Welding”, International Patent Application, No. PCT/GB92 Patent Application No. 9125978. 8.
31. Yutaka, S. Sato, Hiroyuki Kakawa, et all, 1999, “Microstructural Evolution of 6063 Aluminum during Friction Stir Welding” Metallurgical and Materials Transactions A, cilt 30A sayfa 2429- 2437.
32. Collins, J. A., 1981 Failure of Materials in Mechanical Design, A Wiley- Interscience Publication, U.S.A., 627.
33. Dieter, G., E., 1988. Mechanical Metalurgy, McGraw-Hill Book Company Limited, SINGAPORE, p 750.
34. Postacıo lu B., 1981 Cisimlerin Yapısı ve Özellikleri, .T.Ü. Matbaası, STANBUL, c.1 s.492-544.
35. Çapa M., 1972, “Metallerin Yorulma Teorileri”, Mühendis ve Makine C. 16, Sayı 188, Ekim, STANBUL.
36. Çalık A., 1997, “Dolgu Kayna ı Yapılmı Millerin Yorulma Ömrünün Deneysel Olarak Ara tırılması”, Yüksek Lisans Tezi, ELAZI .
37. U uz, A., 1996, Kırılma Mekani ine Giri , Uluda Üniversitesi Basımevi, BURSA, 160.
38. Gurney, T., 1968, Fatique of Welded Structures, Cambridge at The Univercity Pres, LONDON, 254.
39. ASM Handbook, 1992, Failure Analysis and Prevention, Volume 11, Printed in The USA.
40. Kayalı E. S. ve di erleri, 1984, Metalik Malzemelerin Mekanik Deneyleri, TÜ Matbaası, STANBUL, 175.
41. Tauscher M., 1983, Çelik ve Dökme Demirlerin Yorulma Dayanımı, MBEAE Matbaası, GEBZE.
43. Çelik, A. ., 1995, “Sementasyon leminin Yorulma Özellikleri Üzerine Etkisinin Ara tırılması”, Yüksek Lisans Tezi, ISPARTA.
44. Kurban A. O., 1993, “Yorulma Ömrüne Etki Eden Faktörler”, 5. Denizli Malzeme Sempozyumu, DEN ZL .
45. Cox, M., and Glenny, E., 1986, Thermal Fatique Investigation, Engineering, LONDON.
46. Aydın, M, ve di erleri, 1997, “Çinko-Alüminyum Esaslı Ala ımların Yorulma Özelliklerinin ncelenmesi”, T.M.M.O.B. Makine Mühendisleri Odası, STANBUL, 40-45.
47. Ba man, G., ve di erleri, 2000, “F.B.B. (Fiziksel Buhar Biriktirme) Yöntemiyle Titanyum Nitrür Seramik nce Filmle Kaplanmı Küresel Grafitli Dökme Demirin Yorulma Davranı ı”, 10. Uluslar Arası Metalürji ve Malzeme Kongresi,