Eş Kanallı Açısal Pres (EKAP) Yöntemi ile Şekillendirilmiş Ti-6Al-4V Alaşımının Mekanik Özellikleri ve Makroskobik Deformasyon Davranışı Arasındaki İlişki

Abstract

Bu çalışmada, Ti-6Al-4V alaşımının kaba taneli ve eşit kanallı açısal presleme (EKAP) ile üretilen ultra ince taneli durumda, quasi-statik tek eksenli çekme yüklemesi altında (yaklaşık 10-3 s-1 deformasyon hızı ile) sergilediği mekanik davranış ve makroskobik deformasyon modu (homojen vs. lokalize) karakterize edilmiştir. EKAP işleminin ve farklı kanal iç açılarının çekme dayanımı, kopma uzaması (süneklik), üniform uzama ve sertlik gibi malzemenin mekanik özelliklerine etkisi kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Dijital görüntü korelasyon (DIC) tekniği ile tüm çekme testleri esnasında yüzey deformasyon alanları insitu olarak ölçülmüştür. Çift paso EKAP işlemi sonrası malzemenin çekme dayanımı, akma dayanımı ve sertliğinin sırasıyla 795,8 MPa, 660 MPa ve 255 HV'den, 120° kanal iç açılı kalıpla EKAPlanmış numunede 918,3 MPa, 850 MPa, 303 HV ve 90° kanal iç açılı kalıpla EKAPlanmış numunede ise 990,5 MPa, 890 MPa, 343 HV değerlerine ulaştığı görülmüştür. Ancak, tanelerin EKAP prosesi neticesinde incelmesi, malzemenin müteakip kırılmasını tetikleyebilecek olan erken zamanlı deformasyon lokalizasyonuna bağlı olarak üniform uzama ve kopma uzamasında önemli bir gerilemeyi beraberinde getirmektedir. DIC verileri, başlangıç numunesinde (EKAP öncesi) deformasyonun homojen olarak ilerlediğini; çift paso EKAP işlemi sonrası çekme yüklemesine tabi tutulan numunede ise deformasyonun daha ziyade inhomojen/lokalize bir mod eğilimi sergilediğini açıkça ortaya koymaktadır. Bu çalışma kapsamında elde edilen sonuçlar, EKAP sonrası plastik deformasyona tabi tutulan malzemenin makroskobik deformasyon modu ile sünekliği arasındaki ilişkiye dair yeni bakış açıları kazandırmaktadır.