Research Article

AISI 1040 Çeliğinin Mikroyapı Resimlerinden Mekanik Özelliklerinin Derin Öğrenme ile Tahmini

Volume: 12 Number: 2 June 29, 2024
TR EN

AISI 1040 Çeliğinin Mikroyapı Resimlerinden Mekanik Özelliklerinin Derin Öğrenme ile Tahmini

Abstract

Malzeme biliminde işlem-mikroyapı ve mekanik özellikler arasındaki çok iyi bir ilişki bulunmaktadır. Çeliklerin oda sıcaklığındaki mekanik özellikleri doğrudan mikroyapıda bulunan ferrit, sementit ve perlit hacim oranlarına ve tane boyutlarına bağlıdır. Bu çalışmada, AISI 1040 çeliğinin mikroyapı görüntülerinden yapay zekâ ile oda sıcaklığındaki çekme özelliklerinin tahmini gerçekleştirilmiştir. AISI 1040 çeliğinden ASTM-E8/E8M standardına uygun olarak hazırlanan çekme numuneleri oda sıcaklığında çekme testine tabii tutulmuştur. Sonraki adımda aynı çekme numunelerinin deforme olmamış bölgelerinden metalografik numune hazırlanıp mikroyapı resimleri elde edilmiş, ferrit ve perlit hacim oranları görüntü analizi yazılımıyla hesaplanmıştır. Bu veriler ile özgün bir veri seti oluşturulmuştur. Evrişimsel Sinir Ağı kullanılarak, mikroyapı resimlerinden akma, çekme ve kopma gerilimi değerleri tahmin edilmiştir. Gerçekleştirilen deneyler sonucunda mikroyapı resimlerinden AISI 1040 çeliğinin mekanik özelliklerinin başarılı bir şekilde tahmininin gerçekleştirilebileceği ortaya konulmuştur (MSE=4,36, RMSE=2,08, MAE=1,66, R2=0,99).

Keywords

References

  1. [1] S. Wang, J. Li, X. Zuo, N. Chen, and Y. Rong, “An optimized machine-learning model for mechanical properties prediction and domain knowledge clarification in quenched and tempered steels,” J. Mater. Res. Technol., vol. 24, pp. 3352–3362, 2023.
  2. [2] G. Xu, J. He, Z. Lü, M. Li, and J. Xu, “Prediction of mechanical properties for deep drawing steel by deep learning,” Int. J. Miner. Metall. Mater., vol. 30, no. 1, pp. 156–165, 2023.
  3. [3] M. A. Shaheen, R. Presswood, and S. Afshan, “Application of Machine Learning to predict the mechanical properties of high strength steel at elevated temperatures based on the chemical composition,” Structures, vol. 52, pp. 17–29, 2023.
  4. [4] Y. Diao, L. Yan, and K. Gao, “A strategy assisted machine learning to process multi-objective optimization for improving mechanical properties of carbon steels,” J. Mater. Sci. Technol., vol. 109, pp. 86–93, 2022.
  5. [5] A. Choudhury, “Prediction and analysis of mechanical properties of low carbon steels using machine learning,” J. Inst. Eng. (India) Ser. D, vol. 103, no. 1, pp. 303–310, 2022.
  6. [6] J. Xiong, T. Zhang, and S. Shi, “Machine learning of mechanical properties of steels,” Sci. China Technol. Sci., vol. 63, no. 7, pp. 1247–1255, 2020.
  7. [7] S. M. Azimi, D. Britz, M. Engstler, M. Fritz, and F. Mücklich, “Advanced steel microstructural classification by Deep Learning methods,” Sci. Rep., vol. 8, no. 1, pp. 1–14, 2018.
  8. [8] J. Muñoz-Rodenas, F. García-Sevilla, J. Coello-Sobrino, A. Martínez-Martínez, and V. Miguel-Eguía, “Effectiveness of machine-learning and deep-learning strategies for the classification of heat treatments applied to low-carbon steels based on microstructural analysis,” Appl. Sci. (Basel), vol. 13, no. 6, p. 3479, 2023.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Decision Support and Group Support Systems, Information Systems (Other), Physical Metallurgy

Journal Section

Research Article

Early Pub Date

June 13, 2024

Publication Date

June 29, 2024

Submission Date

April 22, 2024

Acceptance Date

May 16, 2024

Published in Issue

Year 2024 Volume: 12 Number: 2

APA
Sert, R., Şahin, Ö., Kılıçlı, V., & Duran, F. (2024). AISI 1040 Çeliğinin Mikroyapı Resimlerinden Mekanik Özelliklerinin Derin Öğrenme ile Tahmini. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım Ve Teknoloji, 12(2), 707-718. https://doi.org/10.29109/gujsc.1472209
AMA
1.Sert R, Şahin Ö, Kılıçlı V, Duran F. AISI 1040 Çeliğinin Mikroyapı Resimlerinden Mekanik Özelliklerinin Derin Öğrenme ile Tahmini. GUJS Part C. 2024;12(2):707-718. doi:10.29109/gujsc.1472209
Chicago
Sert, Rıdvan, Ömer Şahin, Volkan Kılıçlı, and Fecir Duran. 2024. “AISI 1040 Çeliğinin Mikroyapı Resimlerinden Mekanik Özelliklerinin Derin Öğrenme Ile Tahmini”. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım Ve Teknoloji 12 (2): 707-18. https://doi.org/10.29109/gujsc.1472209.
EndNote
Sert R, Şahin Ö, Kılıçlı V, Duran F (June 1, 2024) AISI 1040 Çeliğinin Mikroyapı Resimlerinden Mekanik Özelliklerinin Derin Öğrenme ile Tahmini. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 12 2 707–718.
IEEE
[1]R. Sert, Ö. Şahin, V. Kılıçlı, and F. Duran, “AISI 1040 Çeliğinin Mikroyapı Resimlerinden Mekanik Özelliklerinin Derin Öğrenme ile Tahmini”, GUJS Part C, vol. 12, no. 2, pp. 707–718, June 2024, doi: 10.29109/gujsc.1472209.
ISNAD
Sert, Rıdvan - Şahin, Ömer - Kılıçlı, Volkan - Duran, Fecir. “AISI 1040 Çeliğinin Mikroyapı Resimlerinden Mekanik Özelliklerinin Derin Öğrenme Ile Tahmini”. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 12/2 (June 1, 2024): 707-718. https://doi.org/10.29109/gujsc.1472209.
JAMA
1.Sert R, Şahin Ö, Kılıçlı V, Duran F. AISI 1040 Çeliğinin Mikroyapı Resimlerinden Mekanik Özelliklerinin Derin Öğrenme ile Tahmini. GUJS Part C. 2024;12:707–718.
MLA
Sert, Rıdvan, et al. “AISI 1040 Çeliğinin Mikroyapı Resimlerinden Mekanik Özelliklerinin Derin Öğrenme Ile Tahmini”. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım Ve Teknoloji, vol. 12, no. 2, June 2024, pp. 707-18, doi:10.29109/gujsc.1472209.
Vancouver
1.Rıdvan Sert, Ömer Şahin, Volkan Kılıçlı, Fecir Duran. AISI 1040 Çeliğinin Mikroyapı Resimlerinden Mekanik Özelliklerinin Derin Öğrenme ile Tahmini. GUJS Part C. 2024 Jun. 1;12(2):707-18. doi:10.29109/gujsc.1472209

                                TRINDEX     16167        16166    21432    logo.png

      

    e-ISSN:2147-9526