Multi scale modeling of dual phase steels with integrated computational materials engineering framework

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: DOĞUCAN BAKKALBAŞI

Danışman: CANER ŞİMŞİR

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez süresince, farklı kimyasal bileşimlere ve farklı üretim geçmişlerine sahip çift fazlı (DP) çeliklerin (DP600 ve DP800) süreç zinciri simülasyonu yenilikçi bir yaklaşım olan Bütünleşik Hesaplamalı Malzeme Mühendisliği (BHMM) ve ilkeleri doğrultusunda gerçekleştirilmiştir. Bunun için gerekli olan malzeme verileri, malzeme üretimi ve imalat süreçleri arasında iki yönlü bir köprü kuran çok ölçekli modelleme ile elde edilmiştir. Tez, birçok modern yöntemin özgün bir şekilde birleştirilmesinin yanı sıra her biri kendi alanında yenilikler içeren 2 önemli aşamadan oluşmaktadır: İlk aşamada odak noktası, DP çeliklerinin üretimindeki en önemli basamaklardan biri olan ara kritik tavlama işlemi olacaktır. Malzemenin mikro yapısı hesaplamalı termodinamik ve kinetik yöntemlerle belirlendikten sonra, malzemenin içindeki her fazın birbirinden bağımsız mekanik özelliklerinin belirlenmesi için Termodinamik Esaslı Malzeme Özelliği Hesaplama (TEMÖH) yöntemi kullanılacaktır. TEMÖH yöntemi daha önce söz konusu malzemelere ve üretim işlemlerine ilk defa uygulanacaktır. İkinci aşamada, malzemenin mikroskobik mekanik özellikleri (akma eğrisi, döngüsel pekleşme davranışı) içyapıyı oluşturan fazların bireysel özelliklerinden yola çıkarak kompozit malzeme teorisi ile hesaplanacaktır. Çözüm aşamasında a) Ortalama Alanlar Homojenizasyonu (OAH) ve b) Sonlu Elemanlar-Temsili Hacim Elemanı Homojenizasyonu (SE-THEH) olmak üzere iki yaklaşım uygulanacaktır. Literatürde, verimli bir alternatif olan OAH ile ilgili yapılmış bir çalışma bulunmamaktadır. Ayrıca, özellikle çok fazlı malzemelerde önemli etkisi bulunan Bauschinger etkisi ve geri yaylanma tahmini de oluşturulacak modelde hesaba katılacaktır. Tezden çıkacak bulgularla, DP çeliklerinin performansının iyileştirilmesi ve süreç optimizasyonu hedeflenmiştir. Ayrıca önerilen yöntemler gelecekte zamandan ve maliyetten fayda sağlayacak şekilde deneysel yaklaşımların yerini alma potansiyeli taşımaktadır.