En-aw-6082 alüminyum alaşımının yorulma dayanımı özelliklerinin derin ovalama vasıtası ile iyileştirilmesi

Bu çalışmada, EN-AW 6082 alüminyum alaşımından üretilmiş parçaların yorulma dayanımları T6 temperi ve derin ovalama kullanılarak değiştirilmiştir. İlk olarak, farklı yapay yaşlandırma takvimleri kullanılarak malzemenin mekanik özelliklerinin yapay yaşlandırma parametrelerine bağımlılığı incelenmiştir. Bu incelemeler sonucunda optimum olarak 90 dk-550°C süper-doygun solüsyon oluşturma ve su verme işlemi sonrasında yapılan 480 dk-180°C yapay yaşlandırma seçilmiştir. Yapay yaşlandırma sonrası, eksenel simetrik parçalar derin ovalama işlemine tabi tutulmuşlardır. Bu işlem vasıtası ile yüzeyde baskı artık gerilmeler oluşması hedeflenmektedir. Oluşan baskı artık gerilmeler parka üzerindeki çekme yönündeki kuvvetleri azaltıcı etki yaptığından dolayı yorulma dayanımında olumlu etki ederler. Derin ovalama kuvveti olarak 125 N, 250 N ve 500 N; ilerleme hızı olarak da 0,1 mm/paso, 0,2 mm/paso ve 0,3 mm/paso uygulanmıştır. Derin ovalama işlemi, teğetsel ovalama ve boylamasına ovalama olmak üzere iki farklı yönde uygulanmıştır. Derin ovalama eksenel simetrik parçalar üzerinde geleneksel olarak teğetsel yönde yapılmakta ve ilerleme yönü de parçanın boyuna ekseni olarak seçilmektedir. Fakat, derin ovalama sonrası oluşan artık gerilmelerin her yönde aynı olmadığı literatürde gösterilmiştir. Bundan dolayı derin ovalama yönünün değiştirilmesinin yorulma dayanımı üzerinde belirgin bir etkisi olacağı düşünülmektedir. Derin ovalama sonrası parçaların yüzey durumları, pürüzlülük, sertlik ve artık gerilme ölçümleri vasıtası ile belirlenmiştir. Yapılan tüm ölçümler; ovalanmamış, teğetsel ovalanmış ve boylamasına ovalanmış numuneler üzerinde yapılmıştır. Bu ölçümler sonrasında malzemelerin yorulma eğrileri ve dayanımları yapılan gerilme-kontrollü yorulma testleri vasıtası ile belirlenmiştir. Numuneler üzerinde yapılan pürüzlülük ölçümleri, her iki yönde yapılan derin ovalama sonrası elde edilen pürüzlülük değerlerinin ovalanmamış numunelere kıyasla oldukça düşük olduğu belirlenmiştir. Fakat, ilerleme hızının pürüzlülükteki iyileştirmeyi azaltıcı etkisi gözlenmiştir. Derin ovalama sonrasında yüzeye yakın bölgelerde sertlik artışı gözlenmiştir. Bu durum özellikle 250 N ve 500 N ile yapılan ovalamalarda belirgin bir almaktadır ve yüzeyde %10'a varan sertlik artışları elde edilebilmiştir. Derin ovalamaya bağlı baskı artık gerilmeleri her kuvvet için gözelenebilmiştir. Yüksek ovalama kuvvetleri baskı artık gerilmelerin ulaştığı maksimum değerleri (daha negative değerler) arttırmış ve daha derinde olmalarına sebep olmuştur. Ovalama ve ilerleme yönlerindeki baskı artık gerilmelerin farklı olduğu ve ovalama yönünde yüzey civarında daha yüksek baskı gerilmeler olduğu gözlenmiştir. Yapılan yorulma testleri sonucunda hem teğetsel hem de boylamasında ovalama yorulma dayanımlarını ovalanmamış numunelere kıyasla kayda değer miktarda iyileştirmiştir. Fakat, boylamasına ovalamanın yorulma dayanımında olan olumlu etkilerinin daha belirgin olduğu gözlenmiş ve %26'ya varan yorulma dayanımı artışları rapor edilmiştir. Boylamasına ovalamada, ovalama yönü yorulma testlerindeki yükleme yönü ile aynı yöndedir. Ovalama yönünde yüzey civarında elde edilen yüksek baskı artık gerilmeler dikkate alındığında; artık gerilme ölçümleri ile yorulma davranışları birbirini destekler niteliktedir. Elde edilen bulgular, boylamasına ovalamanın endüstriyel uygulamalarda yorulma dayanımını iyileştirmek için kullanılabileceğini göstermiştir.