Akademik Veri Yönetim Sistemi
2. INTERNATIONAL BLACKSEA SCIENTIFIC RESEARCH AND INNOVATION CONGRESS, Trabzon, Türkiye, 29 - 30 Haziran 2024, cilt.1, sa.1, ss.349-365
4330 çeliği, yüksek mukavemet, iyi yorulma direnci, sertlik, tokluk ve dayanıklılık özellikleri nedeniyle iniş takımları, miller, dişliler, motor bileşenleri, uçak gövdeleri ve yapısal bileşenler, bağlantı elemanları, hidrolik sistemlerde sıklıkla kullanılmaktadır. Bu çalışma, havacılık endüstrisinde önemli bir malzeme olan 4330 çeliğinin fiber lazer işleme ile yüzey modifikasyonunu incelemektedir. Yüzey modifikasyonlarını araştırmak için Barkhausen gürültü analizi ve gri tonlama görüntü histogramı analizi kullanılmaktadır. Fiber lazer işlemi, yüzey üzerinde farklı dokular oluşturmak için tarama hızı, güç ve frekans gibi çeşitli işleme parametreleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Barkhausen gürültüsü, bir manyetik alan uygulandığında ferromanyetik bir malzemenin alan duvarı hareketi nedeniyle oluşan gürültü sinyallerinin tespiti için kullanılan tahribatsız bir yöntemdir. Çalışmada malzemede meydana gelen kalıntı gerilimin barkhausen gürültü yöntemi ile analizi hedeflenmiştir. Diğer taraftan, ImageJ yazılımı kullanılarak yapılan gri tonlama görüntü histogramı analizi, yüzey kalitesinin niceliksel bir ölçüsünü sağlamış ve yakalanan görüntülerde gri değer dağılımının değişimi gözlemlenmiştir. Araştırmadan elde edilen önemli bir bulgu, Barkhausen Gürültü sonuçlarının lazer işleminin numuneye göre yönelimine güçlü bir şekilde bağlı olduğudur. Lazer işlenen yöndeki manyetik parametre (MP) değerleri, ters yöndeki değerlere kıyasla önemli ölçüde daha yüksektir. Bu durum, lazer işleminin çeliğin mekanik özellikleri üzerinde güçlü bir etkisi olduğunu göstermektedir. Gri tonlama görüntü histogramı analizi sonuçlarına göre, yüzey rengi ve doku değişimi, lazer ayarlarına bağlı olarak oksidasyon ve diğer mikroyapısal değişikliklerle ilişkili olarak gözlemlenmiştir. Yüksek güçler ve düşük hızlar koyu renk ve yüzey bütünlüğü gösterirken, yüksek veya maksimum hızlar ve düşük güçler daha açık renk göstermiştir.
4330 steel is frequently used in landing gear, shafts, gears, engine components, aircraft frames and structural components, fasteners, hydraulic systems due to its high strength, good fatigue resistance, hardness, toughness, durability properties. This study examines 4330 steel, a durable material in the aerospace industry, that has undergone surface modification via fiber laser processing. Barkhausen noise analysis and grayscale image histogram analysis are utilized to investigate the surface modifications. To create different textures over the surface, fiber laser processing was done using different processing parameters such as scanning speed, power, and frequency. Barkhausen noise, a non-destructive method, detects noise signals resulting from the motion of a ferromagnetic material’s domain wall in an applied magnetic field. The objective of the study is to analyse the residual stress occurring in the material using the Barkhausen noise method. On the other hand, grayscale image histogram analysis using ImageJ software gave a quantitative measure of surface quality and was realized by observing gray value distribution changing in captured images. One significant finding from the research was the presence of Barkhausen's noise. The noise results were strongly dependent on the laser treatment's orientation with respect to the sample. In the laser-treated direction, magnetic parameter (MP) values were significantly higher than those in the opposite direction. This shows that laser treatment has a strong influence on steel mechanical properties. From the grayscale image histogram analysis results, the surface color and texture change, corresponding to the oxidation and other microstructural changes, were noted, depending on laser settings. High powers and low speeds showed dark color and surface uniformity, and on the other hand high or maximum speeds and low powers showed lighter color.