Araştırma Makalesi

AISI 1040 Çeliğinin Mikroyapı Resimlerinden Mekanik Özelliklerinin Derin Öğrenme ile Tahmini

Cilt: 12 Sayı: 2 29 Haziran 2024
PDF İndir
TR EN

AISI 1040 Çeliğinin Mikroyapı Resimlerinden Mekanik Özelliklerinin Derin Öğrenme ile Tahmini

Öz

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).

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  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.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Karar Desteği ve Grup Destek Sistemleri, Bilgi Sistemleri (Diğer), Fiziksel Metalurji

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

13 Haziran 2024

Yayımlanma Tarihi

29 Haziran 2024

Gönderilme Tarihi

22 Nisan 2024

Kabul Tarihi

16 Mayıs 2024

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2024 Cilt: 12 Sayı: 2

Kaynak Göster

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, ve 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 (01 Haziran 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, ve F. Duran, “AISI 1040 Çeliğinin Mikroyapı Resimlerinden Mekanik Özelliklerinin Derin Öğrenme ile Tahmini”, GUJS Part C, c. 12, sy 2, ss. 707–718, Haz. 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 (01 Haziran 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, vd. “AISI 1040 Çeliğinin Mikroyapı Resimlerinden Mekanik Özelliklerinin Derin Öğrenme ile Tahmini”. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, c. 12, sy 2, Haziran 2024, ss. 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. 01 Haziran 2024;12(2):707-18. doi:10.29109/gujsc.1472209

                                     16168      16167     16166     21432        logo.png   


    e-ISSN:2147-9526