Ağır tungsten alaşımının mekanik özelliklerinin belirlenmesi

Abstract

T.C.MİLLÎ SAVUNMA ÜNİVERSİTESİALPARSLAN SAVUNMA BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MÜDÜRLÜĞÜHARP SİLAH VE ARAÇLARI ANA BİLİM DALIANKARA 2019AĞIR TUNGSTEN ALAŞIMININ MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİYÜKSEK LİSANS TEZİMustafa BADARÖZETAğır tungsten alaşımları ısıya dayanıklılığı, yüksek dayanımı ve yüksek termal iletkenlik özelliği nedeniyle havacılık endüstrisi, nükleer endüstrisi ve askeri uygulamalarda (özellikle zırh delici mermi ve kinetik mermi çekirdeği üretiminde) yaygın olarak kullanılmaktadır. Ağır tungsten alaşımları kullanım alanları itibariyle yüksek hızlardaki yüklere maruz kaldığından, mekanik özellikleri ve yüksek hızdaki çarpmalardan sonraki hasar davranışlarının bu yüksek hızlardaki yükleme durumlarına göre belirlemek gerekir. Literatürde malzemelerin statik davranışına yönelik bilgi bulunurken dinamik davranışına yönelik yeterli bilgi olmadığından; çalışmanın amacı ağır tungsten alaşımının dinamik mekanik özelliklerinin belirlenmesidir. Dinamik mekanik verilerin elde edilebilmesi için Split Hopkinson Basma Çubuğu (SHBÇ) düzeneği kullanılmıştır.Yüksek gerinim hızının gerilmeye etkisini öğrenmek için 6 farklı vuruş hızında (0.5, 1, 2, 4, 5, 6 bar) 3 farklı L/D oranına sahip (L/D=0,6, 1, 1,4) numune tipi iledinamik basma testleri yapılmıştır. Sıcaklığın gerilme artışına etkisini belirlemek için L/D oranı 1 olan numune ile oda sıcaklığı ve 220 ℃'de testler yapılmıştır.Oda sıcaklığında yapılan testlerde 1610 ile 1780 MPa aralığında gerilme değerleri ölçülmüş, gerinim hızı arttıkça ölçülen gerilmelerde de artış meydana gelmiştir. 220 ℃'deki gerilme miktarlarında oda sıcaklığına göre % 19 düşüş gözlenmiştir. Gerinim hızı arttıkça numune yüzeylerindeki çatlak oluşumları ve çatlak ilerlemeleri artmıştır. Yüksek sıcaklıkta çatlak oluşumu ve çatlak ilerlemesinin artışı çok daha fazladır. Test sonrası numune yüzeyindeki sertlik ölçümü sonucu test edilmemiş numune ile 6 bar vuruş hızında test sonucundaki numunenin yüzey sertliği kıyaslandığında yüksek vuruş hızındaki numunede % 17,6 sertlik artışı gözlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Yüksek Gerinim Hızı, Dinamik Davranış, Gerinim Pekleşmesi, Ağır Tungsten Alaşımı, Split Hopkinson Basma Çubuğu.

T.C.NATIONAL DEFENSE UNIVERSITYALPARSLAN DEFENSE SCIENCES INSTITUTEDEPARTMENT OF WARFARE, WEAPON AND VEHICLEANKARA 2019DETERMINATION OF MECHANICAL PROPERTIES OF HEAVY TUNGSTEN ALLOYSMASTER'S THESİSMustafa BADARABSTRACTHeavy tungsten alloys are commonly used in the areospace industry, military applications, nuclear industry (especially armor piercing bullet and kinetic bullet core production) beause of the properties as heat treatment, high strength and high thermal conductivity. Because of the usage at high rate strengths, mechanical properties and high rate impact failure action of the heavy tungsten alloys must be determined available loading rates. The aim of the study is determination of the dynamic mechanical properties of heavy tungsten alloy because of the reason that, in literature there is information about static behavior of materials but there is not enough information about dynamic behaviors. For obtaing the dynamic mechanic datas Split hopkinson Pressure Bar (SHPB) device was used.To determinate the effect of the high strain rate to stress, dynamic pressure tests conducted at 6 different strike rates (0.5, 1, 2, 4, 5, 6 bar) and 3 different L/D ratio (L/D=0,6, 1, 1,4). To determine the effect of the heat tests were conducted at room temperature and 220 ℃ with specimen L/D =1.Tests conducted at room temperature, stresses were measured between 1610 and 1780 MPa and while strain rate was increasesing measured stresses were increased too. Stresses measured at 220 ℃ decreased % 19 than stresses measured at room temperature. Crack formation and crack progress at the specimen surface were increased with the increased strain rate. At the high temperatures crack formation and crack progress increase are much more. Measurement result of the specimen surface hardness; comparing with the untested specimen and the highest strain rate tested specimen, % 17,6 hardness rise at the highest strain rate was observed with tested specimen.Keywords: High Strain Rate, Dynamic Behavior, Strain Hardening, Heavy Tungsten Alloy, Split Hopkinson Pressure Bar.