Master Degree / Yüksek Lisans Tezleri
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/3008
Browse
3 results
Search Results
Master Thesis Investigating the effects of selective laser melting (SLM) process parameters on the microstructure, mechanical properties, and biocompatibility of 316l stainless steel implants(Biomedical materials, 2024) Türkpençesi, Büşra İrem; Yılmaz, Benay Uzer; 01. Izmir Institute of TechnologyEklemeli imalat, kemiğin anizotropik özelliklerini taklit eden metalik biyomalzemelerin üretilmesine imkan tanır. Seçici lazer ergitme (SLE) yöntemiyle üretilen 316L paslanmaz çeliğin üretim parametrelerinin malzeme özellikleri ve biyouyumluluk üzerindeki etkileri incelenmiştir. Çalışma kapsamında, üç farklı parametre seti (1B, 2B ve 3B) kullanılarak üretilen SLM numuneleri, geleneksel yöntemle üretilen 316L paslanmaz çelik ile karşılaştırılmıştır. Malzemelerin mikroyapısal özelliklerini ortaya çıkarmak için optik mikroskop, taramalı elektron mikroskopu (SEM), elektron geri saçılım kırınımı (EBSD) yöntemleri kullanılmıştır. Vickers mikrosertlik ölçümleri, yüzey ıslanabilirliği ve sitotoksisite özellikleri detaylı olarak değerlendirilmiştir. Mikroyapı sonuçlarına göre, geleneksel ile SLM numuneleri arasında çok farklı yapılar olduğu sonucuna varılmıştır. SLM numunelerinin kendi içindeki mikroyapılarının değişmesinin sebebi de üretim parametrelerinin değişkenliğidir. EBSD analizlerine göre, geleneksel çelikte yüksek oranda twin boundariler görülmüştür, bunun sebebi üretim esnasında yeniden kristallenme oluşmasıdır. SLM numunelerinde yüksek soğuma oranlarından kaynaklı alt-tane denilen yapılar yüksek oranda bulunmuştur. 1B numunesinde, %62.7 oranında <110>//BD tekstürü gözlemlenmiş ve bu numunenin anizotropik özellikler sergilediği belirlenmiştir. Mekanik testler, SLM numunelerinin sertlik değerlerinin geleneksel çeliğe kıyasla önemli ölçüde yüksek olduğunu ortaya koymuştur. 1B numunesi, 240.6 ± 19.3 HV ile en yüksek sertlik değerine ulaşmıştır. Ayrıca, yüzey ıslanabilirliği sonuçları, SLM ile üretilen numunelerin daha hidrofilik yüzeylere sahip olduğunu ve bunun biyouyumluluğu artırdığını göstermiştir. Hücre kültürü testlerinde, geleneksele göre SLM numuneleri canlılık açısından daha iyi sonuç vermiştir. Bu da hem anizotropik yapı elde edilip hem de biocompatible bir malzemenin SLM ile üretilebileceğini göstermiştir.Master Thesis Development of material flow stress and damage models for 304 stainless steel(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Güden, Mustafa; Güden, Mustafa; 03.10. Department of Mechanical Engineering; 03. Faculty of Engineering; 01. Izmir Institute of TechnologyPaslanmaz çelik 304 alaşımı üzerine yapılan önceki deneysel ve sayısal çalışmalar çoğunlukla martensitin hacim kesrine bağlı akış gerilimi davranışının belirlenmesine odaklanmıştır. Alaşımın hasar davranışı darbe ile ilgili uygulamalarda eşit derecede önemlidir. SS 304 alaşımının dinamik yükleme davranışını simüle etmek amacıyla hasar modellerinin belirlenmesi konusunda henüz sistematik bir çalışma yapılmamıştır. Bu tezde, Johnson ve Cook (JC) akış gerilimi ve JC hasar denklemlerinin parametreleri bir paslanmaz çelik 304 alaşımı için deneysel olarak belirlenmiştir. Belirlenen parametreler daha sonra bu parametreleri çıkarmak için kullanılan deneysel testlerin modellenmesiyle doğrulanmış ve kalibre edilmiştir. Sayısal modeller LS-Dyna'da uygulanmıştır. B4C kaplı ve kaplanmamış SS 304 plakalar üzerinde 800 m s-1'de gerçekleştirilen deneysel balistik testler, belirlenen model parametreleri kullanılarak Ls-Dyna'da simüle edilmiştir. Son olarak, mikroskobik çalışmalar test edilen alaşımdaki martensitik dönüşümün ve yüksek gerinim oranlarındaki adiabatik ısının martensit oluşumunun kapsamını azalttığını açıkça göstermiştir. Son olarak, martensit fraksiyonu literatürdeki denklemler kullanılarak farklı gerinim oranlarında analitik olarak tahmin edilmiştir.Master Thesis The Deformation Rate Sensitivities of Additively and Conventionally Fabricated 316l Alloys(01. Izmir Institute of Technology, 2021) Güden, Mustafa; Enser, Samed; Güden, Mustafa; 01. Izmir Institute of Technology; 03.10. Department of Mechanical Engineering; 03. Faculty of EngineeringThe compression stress-strain behavior of a Scanning Laser Melt 316L (SLM-316L) and an annealed and extruded commercial 316L (C-316L) were determined between 1x10-3 s-1 and 2500-3150 s-1. SLM-316L deformed by twinning and slip, while C-316L by martensitic transformation and slip with no fracture until about 0.51 strain. The higher yield strength of SLM-316L than C-316L was attributed to the higher dislocation density of SLM-316L. The higher work hardening rate of C-316L alloy was proved due to the higher resistance of martensite plate than twin boundary to the dislocation motion. As the strain rate increased, both alloys showed increased flow stresses. However, the rate sensitivities declined as the strain increased due to the adiabatic heating at high strain rates. The Johnson and Cook flow stress material models of both alloys were further determined for the adiabatic and isothermal conditions. The martensite formation in C-316L specimens and twinning formation in SLM-316L alloys decreased at high strain rates compared to quasi-static strain rates. The XRD spectra of C-316L also confirmed the reduced martensite formation at high strain rates. The reduced twin and martensite formation at high strain rates were attributed to the increased stacking fault energy due to the adiabatic heating of the test specimens. The increase of stacking fault energy at high strain rates promoted a higher fraction of the deformation by slip. Lastly, the reloading tests revealed a strain-rate history effect in SLM-316L and no strain-rate history effect in C-316L.