Browsing by Author "Tutar, Mümin"

Now showing 1 - 11 of 11

The effect of process parameters on the microstructure and mechanical performance of fiber laser-welded AA5182 aluminium alloys
(Assoc Mechanical Engineers Technicians Slovenia, 2017) Tekin, Gökhan; Yüce, Celalettin; Tutar, Mümin; Karpat, Fatih; Yavuz, Nurettin; Uludağ Üniversitesi/Mühendislik Fakültesi/Makina Mühendisliği Bölümü.; 0000-0002-7286-3433; 0000-0001-8474-7328; 0000-0003-1387-907X; J-2753-2016; A-5259-2018; R-3733-2017; 56237466100; 54406234300; 24366799400; 6701698986
The laser welding of aluminium alloys is an important industrial technology but many challenges remain. The objective of this research is to investigate the effect of laser welding parameters on the quality of the fiber laser lap welded AA5182 aluminium alloy. The influences of the laser power, welding speed and focal point position on the mechanical and microhardness properties of the joints were experimentally investigated. The mechanical properties of the joints were evaluated by performing tensile tests. From the experimental results, optimum process parameters were determined, and microstructural examination and microhardness tests were conducted to better understand the performance of the joints. It was found that there is a correlation between the tensile shear loads of the joints and heat input per unit length. At the optimized parameters, the welded joint showed good weld appearance without macro defects, and the joint had an adequate tensile shear load.
Effect of weld current on the microstructure and mechanical properties of a resistance spot-welded TWIP steel sheet
(MDPI, 2017-11-14) Tutar, Mümin; Aydın, Hakan; Bayram, Halil; Uludağ Üniversitesi/Mühendislik Mimarlık Fakültesi/Makine Mühendisliği Bölümü.; 0000-0002-7286-3433; 0000-0001-7364-6281; J-2753-2016; 54406234300; 16312009400; 7004197848
In this study the effect of the weld current on the microstructure and mechanical properties of a resistance spot-welded twinning-induced plasticity (TWIP) steel sheet was investigated using optical microscopy, scanning electron microscopy-electron back-scattered diffraction (SEM-EBSD), microhardness measurements, a tensile shear test and fractography. Higher weld currents promoted the formation of a macro expulsion cavity in the fusion zone. Additionally, higher weld currents led to a higher indentation depth, a wider heat-affected zone (HAZ), coarser grain structure and thicker annealing twins in the HAZ, and a relatively equiaxed dendritic structure in the centre of the fusion zone. The hardness values in the weld zone were lower than that of the base metal. The lowest hardness values were observed in the HAZ. No strong relationship was observed between the hardness values in the weld zone and the weld current. A higher joint strength, tensile deformation and failure energy absorption capacity were obtained with a weld current of 12 kA, a welding time of 300 ms and an electrode force of 3 kN. A complex fracture surface with both brittle and limited ductile manner was observed in the joints, while the base metal exhibited a ductile fracture. Joints with a higher tensile shear load (TSL) commonly exhibited more brittle fracture characteristics.
Elektrik direnç punta kaynağı ile birleştirilen %15 deforme edilmiş TWIP çeliğinde kaynak akımının mikroyapı ve mekanik özellikler üzerindeki etkisi
(Gazi Üniversitesi, 2020) Tutar, Mümin; Davut, Kemal; Aydın, Hakan; Bayram, Ali; Uludağ Üniversitesi/Mühendislik Fakültesi/Makine Mühendisliği Bölümü.; JAK-6531-2023; GZC-1297-2022; 16312009400; 7004197848
Bu çalışmada, punta kaynağı ile birleştirilen %15 deforme olmuş TWIP levhaların özelliklerine akımın etkisi araştırılmıştır. Mikroyapı karakterizasyonunda optik mikroskopi, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), SEM/Enerji Dağılım Spektroskopisi (SEM-EDS) ve SEM/Elektron Geri Saçılım Kırınımı (SEM-EBSD) teknikleri kullanıldı. Mekanik özellikleri belirlemek için mikrosertlik ve çekme testleri yapıldı. Külçe boyutu, girinti derinliği ve ısıdan etkilenen bölgenin (HAZ) genişliği artan akımla neredeyse doğrusal olarak artarken kaynak boşlukları artan akımla azaldı. HAZ'da büyük tavlanan ikizler ortaya çıkarken, deformasyon ikizleri ortadan kayboldu. HAZ'da tane irileşmesi ve ikiz kalınlıklar artan akımla birlikte arttı. Ancak kaynak herhangi bir faz dönüşümüne neden olmadı. Bu nedenle kaynak bölgesindeki sertlik ana metal sertliğine göre oldukça düşük çıkmıştır. Genel olarak en düşük sertlik ITAB'da gözlenmiştir. Kaynak bölgesinde akım ile sertlik arasında herhangi bir korelasyon yoktu. Akım arttıkça kırılma yükü arttı: En yüksek kırılma yükü 10 kA'da elde edildi. Daha yüksek akımlarda düğme kopma kırıkları ortaya çıkarken, daha düşük akımlarda arayüzey kırıkları meydana gelmiştir. Kırılma özellikleri genellikle gevrek-sünek karışımıdır. Mukavemeti daha yüksek olan kaynak numunelerinde, gevrek-sünek bölgedeki sünek ve gevrek bölgedeki transgranüler malzemenin kırılma özellikleri artmıştır.
Investigation of the effect of process parameters in CO2 laser cutting of PMMA material by response surface method
(Bursa Uludağ Üniversitesi, 2023-07-14) Kurt, Emre; Karaçay, Umut Efe; Tutar, Mümin
Recently, the studies on lightweighting have gained significant importance due to requirements such as energy efficiency and sustainability. Polymer materials are a group of materials that are frequently used for this purpose. This study investigated the effects of laser power, cutting speed and focal point on the kerf width, which are the most effective process parameters in laser cutting of Polymethylmethacrylate, a low-cost polymer material, using Response Surface Methodology and ANOVA. The results obtained from the data analysis show that the kerf width is seriously affected by the focal point depth as well as the speed and power.
Kaynaklı twıp çeliklerinde mikroyapı ve mekanik özellikler arasındaki ilişkilerin araştırılması
(Uludağ Üniversitesi, 2017-08-09) Tutar, Mümin; Bayram, Ali; Uludağ Üniversitesi/Fen Bilimleri Enstitüsü/Makine Mühendisliği Anabilim Dalı.
Son zamanlarda otomotiv sektörü için iki temel amaç; hafifletme ve yolcu/sürücü güvenliğinin arttırılmasıdır. Bu taleplerin karşılanması için, yüksek dayanımlı ve üretim yöntemlerine uygun malzemeler üzerindeki çalışmalar yoğun bir şekilde devam etmektedir. TWIP çelikleri, üstün dayanım ve süneklik özellikleri ile son dönemde çalışmaların hızla arttığı ultra yüksek dayanımlı çelikler olarak karşımıza çıkmaktadır. Bugün için pahalı olan TWIP çeliklerinin ilerleyen yıllarda otomotiv sektöründe kullanım alanı bulacağı düşünülmektedir. Elektrik direnç nokta kaynağının da otomobil üretiminde en çok kullanılan üretim yöntemi olduğu dikkate alındığında, TWIP çeliklerinin kaynak edilebilirliği önemli hale gelmektedir. Bu çalışma kapsamında, literatürde önemli bir eksik olarak görülen ve otomotiv firmalarının merak ve talep ettiği bir konu olan TWIP çeliğinin elektrik direnç nokta kaynağı ile birleştirilmesi incelenmiştir. Otomotiv sanayinde sacların, önce şekillendirme görmesinden dolayı farklı deformasyon oranlarında haddelenen TWIP saclarının elektrik direnç nokta kaynağındaki kaynak parametreleri optimize edilmiş ve tekil parametrelerin mikroyapı ve mekanik özellikler üzerine etkisi araştırılmıştır.
Multi objective Taguchi optimization approach for resistance spot welding of cold rolled TWIP steel sheets
(IOP Publishing, 2017) Tutar, Mümin; Aydın, Hakan; Bayram, Ali; Uludağ Üniversitesi/Mühendislik Fakültesi/Makina Mühendisliği Bölümü.; 0000-0002-7286-3433; J-2753-2016; 54406234300; 16312009400; 7004197848
Formability and energy absorption capability of a steel sheet are highly desirable properties in manufacturing components for automotive applications. TWinning Induced Plastisity (TWIP) steels are, new generation high Mn alloyed steels, attractive for the automotive industry due to its outstanding elongation (%40-45) and tensile strength (∼1000MPa). So, TWIP steels provide excellent formability and energy absorption capability. Another required property from the steel sheets is suitability for manufacturing methods such as welding. The use of the steel sheets in the automotive applications inevitably involves welding. Considering that there are 3000-5000 welded spots on a vehicle, it can be interpreted that one of the most important manufacturing method is Resistance Spot Welding (RSW) for the automotive industry. In this study; firstly, TWIP steel sheet were cold rolled to 15% reduction in thickness. Then, the cold rolled TWIP steel sheets were welded with RSW method. The welding parameters (welding current, welding time and electrode force) were optimized for maximizing the peak tensile shear load and minimizing the indentation of the joints using a Taguchi L9 orthogonal array. The effect of welding parameters was also evaluated by examining the signal-to-noise ratio and analysis of variance (ANOVA) results.
The optimisation of process parameters for friction stir spot-welded AA3003-H12 aluminium alloy using a Taguchi orthogonal array
(Elsevier, 2014-11) Tutar, Mümin; Aydın, Hakan; Yüce, Celalettin; Yavuz, Nurettin; Bayram, Ali; Uludağ Üniversitesi/Mühendislik Fakültesi/Makine Mühendisliği Bölümü.; 0000-0003-1387-907X; 0000-0002-7286-3433; R-3733-2017; J-2753-2016; 54406234300; 16312009400; 56237466100; 6701698986; 7004197848
The aim of the present work is to optimise the welding parameters for friction stir spot welded non-heat-treatable AA3003-H12 aluminium alloy sheets using a Taguchi orthogonal array. The welding parameters, such as the tool rotational speed, tool plunge depth and dwell time, were determined according to the Taguchi orthogonal table L9 using a randomised approach. The optimum welding parameters for the peak tensile shear load of the joints were predicted, and the individual importance of each parameter on the tensile shear load of the friction stir spot weld was evaluated by examining the signal-to-noise ratio and analysis of variance (ANOVA) results. The optimum levels of the plunge depth, dwell time and tool rotational speed were found to be 4.8 mm, 2 s and 1500 rpm, respectively. The ANOVA results indicated that the tool plunge depth has the higher statistical effect with 69.26% on the tensile shear load, followed by the dwell time and rotational speed. The tensile shear load of the friction stir spot welding (FSSW) joints increased with increasing plunge depth. Additionally, examination of the weld cross-sections, microhardness tests and fracture characterisation of the selected friction spot welded joints were conducted to understand the better performance of the joints. All the fractures of the joints during tensile testing occurred at stir zone (SZ), where the bonded section was minimum. The tensile shear load and tensile deformation of the FSSW joints increased linearly with increasing the bonded size. The finer grain size in the SZ led to the higher hardness, which resulted in higher fracture strength. When the tensile shear load of the joints increased approximately 3-fold, the failure energy absorption of the joints increased approximately 15-fold.
The optimization of process parameters and microstructural characterization of fiber laser welded dissimilar HSLA and MART steel joints
(MDPI, 2016-10-10) Yüce, Celalettin; Tutar, Mümin; Karpat, Fatih; Yavuz, Nurettin; Uludağ Üniversitesi/Mühendislik Fakültesi/Makine Mühendisliği Bölümü.; 0000-0001-8474-7328; 0000-0003-1387-907X; 0000-0002-7286-3433; A-5259-2018; R-3733-2017; J-2753-2016; 56237466100; 54406234300; 24366799400; 6701698986
Nowadays, environmental impact, safety and fuel efficiency are fundamental issues for the automotive industry. These objectives are met by using a combination of different types of steels in the auto bodies. Therefore, it is important to have an understanding of how dissimilar materials behave when they are welded. This paper presents the process parameters' optimization procedure of fiber laser welded dissimilar high strength low alloy (HSLA) and martensitic steel (MART) steel using a Taguchi approach. The influence of laser power, welding speed and focal position on the mechanical and microstructural properties of the joints was determined. The optimum parameters for the maximum tensile load-minimum heat input were predicted, and the individual significance of parameters on the response was evaluated by ANOVA results. The optimum levels of the process parameters were defined. Furthermore, microstructural examination and microhardness measurements of the selected welds were conducted. The samples of the dissimilar joints showed a remarkable microstructural change from nearly fully martensitic in the weld bead to the unchanged microstructure in the base metals. The heat affected zone (HAZ) region of joints was divided into five subzones. The fusion zone resulted in an important hardness increase, but the formation of a soft zone in the HAZ region.
Plazma nitrürlenmiş, PVD kaplanmış ve çift yüzey işlemi uygulanmış sıcak iş takım çeliklerinin aşınma davranışlarının araştırılması
(Uludağ Üniversitesi, 2011-07-27) Tutar, Mümin; Bayram, Ali; Uludağ Üniversitesi/Fen Bilimleri Enstitüsü/Makine Mühendisliği Anabilim Dalı.
Bu çalışmada; AISI H13 ve ASSAB patenti iki farklı sıcak iş takım çeliği seçilmiş ve bu çeliklere uygulanan ıslah etme, plazma nitrürleme (PN), PVD (Physical Vapour Deposition ( Fiziksel Buhar Biriktirme) kaplama, PN+PVD kaplama işlemleri sonucu elde edilen yüzey özellikleri deneysel olarak incelenmiştir.Numuneler ıslah edilmiş ve PN işlemi uygulanmıştır. PN parametreleri; 500 oC sıcaklık, 10 saat süre, gaz ve gaz oranları olarak ¼ (H2/N2) ve 250 Pa basınç değerleri seçilmiştir. PN işleminin öncesinde ve sonrasında işlemlerin pürüzlülüğe etkisini görmek için zımparalama ve parlatma işlemleri ile yüzey pürüzlülüğü azaltılmıştır. Bir kısım numune ıslah sonrası direkt olarak, bir kısım numune de PN sonrası PVD yöntemiyle CrN ve TiAlN kaplanmıştır. Uygulanan işlemlerin meydana getirdiği yapıların yüzey sertlikleri ve sertlik dağılımları mikrovickers sertlik ölçüm cihazı ile ölçülmüş, pürüzlülük ölçüm cihazı ile yüzey pürüzlülükleri ölçülmüş; ball on disk aşınma test cihazı ile sürtünme katsayılarının değişimleri incelenmiş, optik mikroskop ile mikro yapılar ve aşınma izleri incelenmiştir.Deney sonuçlarının karşılaştırmalı değerlendirilmesi sonucu; PN üzerine PVD kaplamanın, ıslah üzerine PVD kaplamaktan daha pürüzlü yüzeyler oluşturduğu tespit edilmiştir. CrN kaplama TiAlN kaplamadan daha düşük pürüzlülük değerleri göstermiş ancak daha yüksek sürtünme katsayılarıyla daha fazla aşınma göstermiştir.Q grubu numunelerde PN üzerine PVD kaplamanın ıslah üzerine kaplamaya göre sürtünme katsayısının daha yüksek olduğu, S grubu numunelerde ise PN üzerine PVD kaplamaların sürtünme katsayısının daha düşük olduğu gözlenmiştir.Plazma nitrürlemenin her iki numunede de sürtünme katsayısını düşürdüğü ve aşınmayı azalttığı görülmüştür.Q kodlu numunelerin ıslah sonrası daha ince tanelere, PN sonrası daha yüksek sertliklere sahip olduğu ve deneylerde daha düşük sürtünme katsayıları gösterdiği tespit edilmiştir.
Strain effect on the microstructure, mechanical properties and fracture characteristics of a TWIP steel sheet
(Springer, 2018-03-06) Aydın, Hakan; Tutar, Mümin; Bayram, Ali; Uludağ Üniversitesi/Mühendislik Fakültesi/Makina Mühendisliği Bölümü.; 0000-0002-7286-3433; J-2753-2016; 16312009400; 54406234300; 7004197848
Twinning-induced plasticity (TWIP) steels are a highly promising group of steels for the production of complex structural components in cold forming operations for car body manufacturing. In this work, the effect of cold rolling strain on the microstructure, mechanical properties and fracture characteristics of a TWIP steel sheet used for automobile body structure was studied by means of optical microscopy, scanning electron microscopy, electron back-scattered diffraction technique, microhardness measurement, tensile test and fractography. TWIP steel sheets were cold rolled with reductions of 0, 15 and 30%. An increase of the cold rolling strain led to an increase of deformation twinning activity in certain favourably oriented grains and resulted in significant increase in ultimate tensile strength and hardness of TWIP steel. However, the ductility of TWIP steel significantly decreased with increasing degree of cold rolling strain. The increase in the ultimate tensile strength was almost linear with the increase in cold rolling strain. After cold rolling reduction of 30%, the ultimate tensile strength increased by approximately 50%, whereas the elongation decreased by approximately 85%. The size and depth of the dimples in the fracture surface decreased with the increase of the twin boundaries at 30% cold rolling strain, leading to highly limited plasticity through the tensile testing.
The optimisation of welding parameters for electrical resistance spot-welded twip steels using a taguchi method
(Pamukkale Üniversitesi, 2018-01-01) Tutar, Mümin; Aydın, Hakan; Bayram, Ali; TUTAR, MÜMİN; AYDIN, HAKAN; BAYRAM, ALİ; Bursa Uludağ Üniversitesi/Mühendislik Fakültesi/Makine Mühendisliği Bölümü; 0000-0002-7286-3433; 0000-0001-7364-6281; J-2753-2016; JQB-9181-2023; GZC-1297-2022
The aim of this work is to optimize the welding parameters of electrical resistance spot welded TWIP steel sheets using a Taguchi method. The welding parameters, such as weld current, welding time and electrode force, were determined according to the Taguchi orthogonal array L9 using a randomized approach. The optimum welding parameters for the peak tensile shear load of the joints were predicted, and the individual importance of each parameter on the tensile shear load of the resistance spot weld was evaluated by examining the signal-to-noise (S/N) ratio and analysis of variance (ANOVA). The optimum weld current, welding time and electrode force were found to be 12 kA, 300 ms and 3000 N, respectively. The ANOVA results indicated that the weld current has the highest statistical effect with 78.73% on the tensile shear load, followed by the welding time and electrode force. The tensile shear load of the resistance spot welding joints increased with increasing weld current and electrode force. But, higher welding time led to relatively lower tensile shear load. In addition, the fracture surface characterization of the selected joints was conducted using scanning electron microscopy (SEM) technique. In this examination, it has been found that the joints having higher weld strength exhibited a relatively more ductile fracture characteristic.