Salınımlı hidroşekillendirmenin deneysel incelenmesi ve mikroyapısal karakterizasyonu

Bu tezin temel amacı, salınımlı hidrolik şişirme testi (HŞT) kullanarak oda sıcaklığında sınırlı şekillendirilebilirliği olan Ti 6Al 4V alaşımının şekillendirilebilirliğini artırmaktır. Tezin ikincil amacı, artan şekillendirilebilirliğin mikroyapısal nedenlerini araştırmaktır. Deney aşamasında salınımlı hidrolik şişirme testleri yapılmış ve sonuçlar monoton şişirme testine ait deney numuneleri ile kalınlık dağılımı ve şişme yüksekliği açısından karşılaştırılmıştır. Karakterizasyon aşamasında, artan şekillendirilebilirliği mikroyapısal değişikliklerle ilişkilendirmek için dislokasyon yoğunluğu ölçüme dayalı olarak hesaplanmış, kırılma yüzeyi analizi, kalınlık ve mikro sertlik dağılımları karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, salınımlı basıncın daha homojen bir kalınlık dağılımı ile daha yüksek bir kalınlık azalması sağladığını göstermiştir. Şişme yüksekliği ve patlama basıncı monoton şekillendirmeye göre %15.4 ve %17 artmış, bu da malzemenin kırılmasının geciktirildiğini göstermiştir. Salınımlı test sonuçları, Ti 6Al 4V alaşımının oda sıcaklığında şekillendirilebilirliğinin birim şekil değişimi açısından %47 arttığını göstermektedir. Ayrıca, salınımlı basıncın, oda sıcaklığında şekillendirilmesi zor malzemelerin şekillendirilebilirliğini geliştirdiği ve bunun da monoton basınca kıyasla daha homojen bir kalınlık dağılımına yol açtığı gösterilmiştir. Malzeme karakterizasyonunun sonuçları, salınımlı HŞT sırasında gerilme gevşemesi durumunun gerçekleştiğini göstermektedir. Gerilme gevşemesi neticesinde dislokasyon yoğunluğunun azaldığı, XRD ölçümleri ve yapılan hesaplamalarla ortaya konulmuştur. Dislokasyon yoğunluğunun azalması dislokasyonların kilitlenmesini engellemiş ve hasarın oluşmasını geciktirmiş, böylece şişme yüksekliğinin artmasına neden olmuştur. Artan şekillendirilebilirlikten kaynaklanan daha fazla plastik deformasyon, kesit boyunca sertliği de artırmıştır. Sonuç olarak salınımlı şekillendirme ile; sünekliği düşük, pekleşmeyen ve hekzagonal sıkı paket kristal yapının baskın olduğu Ti 6Al 4V alaşımının şekillendirilebilirliği belirgin olarak artırılmış ve bu artışın mikroyapısal nedenleri ortaya konulmuştur.