Santrifüj döküm ile üretilmiş fonksiyonel derecelendirilmiş malzemenin fretting yorulması davranışının deneysel ve nümerik analizi

Abstract

Fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeler sağladıkları avantajlar açısından, giderek daha fazla kullanım alanı bulmaktadır. Fonksiyonel derecelendirilmiş malzeme üretimi, farklı hasar şekillerine göre analizi, teorisi vb. pek çok çalışmaya literatürde sıkça rastlanır. Fonksiyonel derecelendirilmiş malzemelerin ilk kullanım yeri termal bariyer kaplamaları olduğu için, genellikle fonksiyonel derecelendirilmiş malzeme hakkındaki çoğu çalışma termal ve termomekanik özelliklerinin belirlenmesine yöneliktir. Fonksiyonel derecelendirilmiş malzemelerin yorulma davranışları konusunda pek çok çalışma yapılmış olmasına rağmen, fonksiyonel derecelendirilmiş malzemelerin fretting yorulması ile ilgili çok az sayıda teorik ve deneysel çalışma vardır. Bu çalışmada, alüminyum 2014 alaşımı ile SiC partikülleri karıştırılarak, savurma döküm yöntemiyle fonksiyonel derecelendirilmiş malzeme üretimi yapılmıştır. Elde edilen fonksiyonel derecelendirilmiş malzemelerin mikroyapıları incelenmiş ve mekanik özellikleri belirlenmiştir. Fonksiyonel derecelendirmenin malzemenin yorulma, fretting yorulması ve yorulma çatlağı ilerlemesi davranışlarına etkisi incelenmiştir.

Functional graded materials (FGMs) in terms of benefits they provide, use more and more areas. It is widely encountered that in literature, there are lots of studies on FGM production, analysis of different forms of damages and its structural theories, etc. As primordial FGMs studies were about thermal barrier coatings, most researches aimed the determining of the thermal and thermomechanical properties. Although there are many studies about fatigue behavior of FGMs, few theoretical and experimental studies on FGM’s fretting fatigue. In this study, FGM produced via centrifugal casting mixed with SiC particles with aluminum 2014 alloy. The obtained FGMs’ microstructures were analyzed and its mechanical properties were determined. Functionally gradation effect on materials’ fatigue, fretting fatigue and fatigue crack propagation behaviors were investigated.