Akademik Veri Yönetim Sistemi
Kentli A. (Yürütücü), Özbeyaz K.
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, BAP Doktora, 2018 - 2019
Hızla gelişen imkanlarla Malzeme teknolojisindeki önemli gelişmelere dayanarak özel amaçlı materyaller geliştirilmeye ve
araştırılmaya çalışılmaktadır. Bu doğrultuda malzemenin mekanik özelliğini iyileştirmeye yönelik göz ardı edilemeyecek sıra dışı
yöntemlerden biri Aşırı Plastik Deformasyon (SPD) yöntemidir. SPD, çok büyük gerinim içeren bir grup metal işleme tekniğini
tanımlayan jenerik bir terimdir. Bu yöntemde numunenin veya iş parçasının genel boyutlarında herhangi bir önemli değişiklik
görülmemektedir [1]. Yine bu yöntemle malzemenin mukavemetini ve kırılma dayanıklılığını arttıran ve orta sıcaklıklarda ve yüksek
gerinme hızlarında süperplastik deformasyon potansiyelini sağlayan daha ince bir tane boyutu elde edilir [2]. Farklı tip SPD
teknikleri uygulanabilmektedir ve araştırmacılar tarafından incelenmektedir ve hepsinin çeşitli avantajları ve dezavantajları vardır.
Eş Kanallı Açısal Presleme (ECAP), Yüksek Basınçlı Burulma (HPT), Akümülatif Rulo Yapıştırma (ARB), Döngüsel Ekstrüzyon
ve Sıkıştırma (CEC), Çok Yönlü Dövme, Devirli Ekstrüzyon, Sıkıştırma, Tekrarlanan Oluklu ve Doğrultma, Twist Ekstrüzyon vb.
SPD tekniklerinin bazı örnekleridir [3]. En yaygın kullanılan SPD tekniği ise, diğerlerinden daha basit ve etkili bir teknik olduğu için
Eş Kanallı Açısal Presleme (ECAP) yöntemidir. [1,3-6,11-12].ECAP ilk olarak 1977de Rusyada Minsk Fizik-Teknik Enstitüsünde
Segal tarafından icat edilmiş ve patentlenmiştir [4]. ECAPta deformasyon, kanalların kesişen düzlemine paralel olarak basit kayma
gerginimi ile gerçekleşir [2]. ECAP tane yapısında incelme ve uygun yapı oluşumunu sağlayarak malzemeye mukavemet ve
süneklik kazandırır [5]. Bu teknik kullanılarak, gözenekli dökme malzemeler gözeneksiz ve ultra ince taneli olarak
üretilebilmektedir [6]. Geleneksel sertleştirme yöntemlerinde malzeme sertleştirme işleminden sonra daha kırılgan davranmaktadır.
Ancak daha basit olması ve efektif olması yanı sıra, ECAP yönteminin en önemli avantajlarından biri; malzemeye sertlik özelliği
kazandırırken malzemenin sünekliğinin azalmamasıdır.Tüm bu avantajlara rağmen, ECAP yönteminde hala bazı iyileştirmelere
ihtiyaç duyulmaktadır. Bu amaçla yeni modifikasyonlar geliştirilmeye çalışılmakta ve farklı tipte kalıp geometrileri araştırılmıştır.
Faraji ve diğ. Tübüler Kanal Açısal Presleme (TCAP) adı verilen silindirik borular için yeni bir ağır plastik deformasyon yöntemi
önermiştir [7]. Zangiabadi ve diğ. Tüplü Kanal Açısal Presleme (TCP) olarak adlandırılan silindirik tüpler için yeni bir SPD
yöntemi önermiştir [8]. Yeni bir ECAP tasarımı Mathieu ve ekibi tarafından önerilmiştir ve iş parçası ile kalıp arasındaki uygulama
yükünü ve sürtünmeyi azaltmaya çalışmışlardır [9]. Rosochowski ve Olejnik, 2007de Artımlı eş Kanallı Açısal Presleme (I-ECAP)
olarak adlandırılan modifiyeli bir ECAP tekniği önermiştir. Ek olarak, daha büyük kütüklerin ECAP işlemi önerilen yöntemle
sağlanabilir hale gelmesi amaçlanmıştır [10]. Yarı sürekli ECAP işlemi için İndeksleme Eşit Kanal Açısal Presleme (Ix-ECAP) adı
verilen başka bir modifiye ECAP tekniği önerilmiştir [11]. Yine Eşit kanalda geri basıncın rolü Lavopok tarafından çalışmasında
açıklanmıştır [12]. Genişlemeli Eşit Kanallı Açısal Ekstrüzyon (Exp-ECAE) olarak adlandırılan bir başka modifiyeli ECAP yöntemi,
Sepahi ve arkadaşları tarafından ortaya konulmuştur [13]. Radim Kocicha ve ekibi tarafından önerilen Bükümlü Eşit Kanal Açısal
Presleme (TCAP) yöntemi ile tek geçişte daha yüksek bir gerilme seviyesi elde edilmiştir, böylece ultra-ince (nano) yapı elde etmek
için gerekli paso sayısı azaltılmıştır [14]. M. Shahbaz, N. Pardis, R. Ebrahimi, B. Talebanpour Vorteks Ekstrüzyonu yöntemi önerisi
ile kazanılan etkin gerilimi artırmaya çalışmışlardır [15]. Farklı yeni bir yöntem, Kyung Jin Kim ve Hyun Deog Cho tarafından,
Yarı kanallı Açısal Ekstrüzyon (HCAE) yöntemi adı ile sunulmuştur ve iki materyali ECAP yöntemi ile birleştirmeyi denemişlerdir
[16]. Shamsborhan ve Shokuhfar (2014), Planar Bükümlü Kanal Açısal Ekstrüzyonunu önermiş ve malzemenin geleneksel ECAP
yönteminden daha fazla sertlik kazandığını göstermiştir [17]. Radim Kocicha, Adéla Macháčková ve Lenka Kunčická, 2014 yılında
Çok Açılı Bükümlü Presleme (TCMAP) yöntemi üzerinde çalışmışlardır [18]. Tüm bu çalışmalar, 1977 yılında Segal tarafından ilk
defa çalışılan ECAP yönteminin gelişmeye ne kadar açık olduğunu göstermektedir.Bu projede doktora tez çalışması kapsamında
Aşırı Plastik Deformasyon yöntemlerinden biri olan Eş kanallı Açısal Presleme yönteminin modifiye edilip, yeni bir yöntem
önerilecektir. Bu amaçla yeni bir kalıp tasarlanacak ve tasarlanan kalıbın mekanik analizleri sonlu elemanlar yöntemi yapıldıktan
sonra üretimi gerçekleştirilecektir. Sonrasında Alüminyum alaşımlarından AA6082 kullanılarak yeni tasarlanan kalıp ile presleme
işlemi yapılacaktır. Bu işlem ile yeni önerilen Bükümlü Kanallı Açısal Presleme (TV-CAP) yönteminin uygulanabilirliği gösterilmiş
olunacaktır. Bununla birlikte TV-CAP yöntemi ile basılan numunelerin mekanik özellikleri incelenecek ve geleneksel ECAP
yöntemi ile kıyaslaması yapılacaktır. Ayrıca mikro yapı incelemesi yapılarak yöntemin beklenen avantajlarının ispatı yapılacaktır.