Abstract

Bu çalışmada, süperplastik Zn-22Al alaşımının oda sıcaklığındaki şekillendirilebilirliği deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. İlk olarak, Zn-22Al alaşımı döküm yoluyla üretilmiş ve eş kanallı açısal ekstrüzyon (EKAE) yöntemi uygulanarak tane boyutu 200 nm düşürülmüştür. Erichsen testleri 1x10-1 , 1x10-2 ve 1x10-3 s-1 deformasyon hızlarında gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışma sonrası, Ls-Dyna sonlu elemanlar yazılımı kullanılarak Erichsen testinin sonlu elemanlar analizleri yapılmış, deneysel ve sayısal olarak elde edilen kalınlık değişimleri karşılaştırılmıştır. Zn-22Al alaşımının oda sıcaklığında süperplastik şekillendirilebildiği gösterilmiş, ve bu malzeme için elde edilen deneysel ve sayısal sonuçlar arasındaki uyum göz önüne alındığında süperplastik şekillendirmenin sonlu elemanlar yöntemi ile yeterince hassas olarak modellenebildiği gösterilmiştir.

References

[1] Langdon TG. Seventy-five years of superplasticity: Historic developments and newopportunities. J Mater Sci. 2009;44(22):5998-6010.
[2] Giuliano G. Superplastic Forming of Advanced Metallic Materials.; 2011.
[3] Kawasaki M, Langdon TG. Principles of superplasticity in ultrafine-grained materials. JMater Sci. 2007;42(5):1782-1796.
[4] Tanaka T, Makii K, Ueda H, Kushibe A, Kohzu M, Higashi K. Study on practical applicationof a new seismic damper using a Zn-Al alloy with a nanocrystalline microstructure. Int JMech Sci. 2003;45(10):1599-1612.
[5] Valiev RZ, Langdon TG. Principles of equal-channel angular pressing as a processing tool forgrain refinement. Prog Mater Sci. 2006;51(7):881-981.
[6] Xia SH, Wang J, Wang JT, Liu JQ. Improvement of room-temperature superplasticity in Zn22 wt.%Al alloy. Mater Sci Eng A. 2008;493(1-2):111-115. doi:10.1016/j.msea.2007.07.100
[7] Uesugi T, Kawasaki M, Ninomiya M, Kamiya Y, Takigawa Y, Higashi K. Significance of SiImpurities on Exceptional Room-Temperature Superplasticity in a High-Purity Zn-22%AlAlloy. Mater Sci Eng A. 2015; 645.
[8] Tanaka T, Makii K, Kushide A, Kohzu M, Higashi K. Capability of superplastic forming inthe seismic device using Zn-22Al eutectoid alloy. Scr Mater. 2003;49(5):361-366.
[9] Hirata T, Tanaka T, Chung SW, Takigawa Y, Higashi K. Relationship between deformationbehavior and microstructural evolution of friction stir processed Zn-22 wt.% Al alloy. ScrMater. 2007;56(6):477-480.
[10] Tanaka T, Watanabe H, Higashi K. Microstructure in Zn-Al Alloys after Equal-ChannelAngular Extrusion. Mater Trans. 2003;44(9):1891-1894.
[11] Demirtas M, Purcek G, Yanar H, Zhang ZJ, Zhang ZF. Improvement of high strain rateand room temperature superplasticity in Zn–22Al alloy by two-step equal-channel angularpressing. Mater Sci Eng A. 2015;620:233-240.
[12] Cetin ME, Demirtas M, Sofuoglu H, Cora ÖN, Purcek G. Effects of grain size on room temperature deformation behavior of Zn–22Al alloy under uniaxial and biaxial loading conditions. Mater Sci Eng A. 2016;672:78-87.
[13] Cetin ME. The Investigation of Micro Formability of Superplastic Zn-22Al Alloy onRoom Temperature. PhD thesis (in Turkish), Karadeniz Technical University, Trabzon,Turkey