Gorka Ortiz de Zarate Bengoa ikasleak SOBRESALIENTE kalifikazioa lortu zuen, 'CUM LAUDE' eta 'DOKTORE INTERNAZIONAL’ aipamenekin

Gorka Ortiz de Zarate Bengoa ikasleak SOBRESALIENTE kalifikazioa lortu zuen, 'CUM LAUDE' eta 'DOKTORE INTERNAZIONAL’ aipamenekin

---

Tesiaren izenburua: Broaching of Udimet 720 Li: Assessment of surface integrity combining experimental and Finite Element Modelling approaches

Epaimahaia:

• Presidentzia: Guénaël Philippe Germain (Art et Métiers ParisTech)
• Bokala: Thomas Henry Carr Childs (University of Leeds)
• Bokala: María Aránzazu Linaza Aberasturi (Industria de Turbo Propulsores S.A.)
• Bokala: Ainara Garay Araico (Mondragon Unibertsitatea)
• Idazkaria: Mikel Saez de Buruaga Echeandia (Mondragon Unibertsitatea)

Laburpena:

• Inconel 718 industria aeroespazialean presio baxuko turbina diskoen fabrikazioan gehien erabiltzen den nikel aleazioa da. Hala ere, erreakzio motorren emisioak murrizteko beharrak motorren eraginkortasuna hobetzera bultzatu ditu fabrikatzaileak, turbinaren materialaren ahalmenak mugatzen baitu batez ere. Agertoki honetan, Udimet 720 Li Inconel 718 ordezkatzeko etorkizun handiko nikel aleazioa da, bere propietate termomekaniko hobeak direla eta. Hala ere, materiala aldatzeko, baliteke diskoaren fabrikazio-baldintzak doitu behar izatea, piezaren kalitatea bermatzeko. Brotxatzea mekanizazio-prozesu kritikoenetako bat da, gainazalaren integritatean eta, ondorioz, nekean duen eragin handiagatik. Hala ere, mekanizazio-prozesu horren ezagutza mugatua da. Horregatik, proba-errore estrategian oinarritutako saiakuntza esperimental asko egin behar dira brotxatze baldintza egokienak hautatzeko, eta hori oso garestia da eta denbora asko behar du. Era berean, gainazal integritatearen sorreran inplikatutako fisikari buruzko informazio mugatua ematen du. Beraz, modelo prediktiboak sortzen ari dira gai horiek konpontzeko ikuspegirik oparoenetako bat bezala.
• Ondorioz, doktorego honen helburu nagusia da ebaketa baldintzek eta herramintaren geometriak gainazal integritatean duten eragina aztertzea Udimet 720 Li brotxatzean, ikuspegi esperimentalak eta elementu finituak konbinatuz. Ebaketa ortogonal elementu finitu modelo bat garatu da funtsezko aldagaiak (indarrak eta txirbilaren morfologia) eta gainzal integritatea (hondar tentsioak eta kalte mikroestrukturala) aurreikusteko. Materialaren portaera eta tresnaren eta txirbilaren arteko marruskadura deskribatzen dituzten beharrezko sarrera-parametroak ezaugarritu dira. Udimet 720 Li-ren karakterizazio osoak ezaugarri mikroestrukturalak, termomekanikoak, akats harikorrekoak eta termikoak barne hartzen ditu. Fluentzia lege berri bat garatu da, birkristaltze dinamikoaren fenomenoak eta deformazio abiaduraren eta tenperaturaren arteko akoplamendua erreproduzitzen dituena. Emaitza esperimentalekin batez besteko errore erlatiboa %6tik beherakoa izan da. Gainera, akats harikilaren eredu berri bat proposatu da, tenperaturaren eragin ez-monotonoa eta tentsioen triaxialtasuna kontuan hartzen dituena, baita deformazio-abiaduraren eta tenperaturaren arteko akoplamendua ere. Horretarako, irudien korrelazio digitala eta simulazio numerikoa konbinatu dira. Udimet 720 Li eta T15 (altzairu azkarra) tresnaren materialaren arteko marruskadura, metodo esperimental garatu berri baten bidez ezaugarritu da. Emaitzek Zoreven ereduari jarraitzen diote, 1etik gorako marruskadura koefizienteekin.
• Ikuspegi esperimentalari dagokionez, brotxatze saiakuntzak egin dira, eta tresnaren ebaketa baldintzak eta geometria aldatu dira, funtsezko aldagaietan (indarrak eta txirbilaren morfologia) eta gainazal integritatean (mikro-topografia, hondar tentsioak eta kalte mikroestrukturala) duen eragina aztertzeko. Mikro-topografiaren karakterizazioak 2D eta 3D zimurtasun adierazleak barne hartzen ditu, bai eta hortzen sarrerak eta irteerak sortutako kitzikapen lokalak eragindako gainazalaren uhinduraren behaketa ere. Hondar tentsioak aztertzeko, X izpien bidezko difrakzio teknika eta zuloen zulaketa konbinatu ziren, gainazal mekanizatuaren tentsio egoeraren mapa osoa lortzeko. Azkenik, kalte mikrostrukturalaren analisian, akats nagusiak deformazio bidezko gogortzea (strain hardening) eta azaleko arrastea (surface drag) izan dira. Atzeradispertsio bidezko elektroien difrakzioaren bidez egindako analisi kuantitatiboak, Kernelen batez besteko desorientazioarekin, tokiko desorientazioarekin eta alearen orientazioaren sakabanaketarekin konbinatuta, teknika horiekin mikroskopio optikoarekin baino deformazio bikoitza dagoela erakutsi dute. Gainera, Full Width at Half Maximumren emaitzek azaleran deformazioa oinarrizko materialean baino bi aldiz handiagoa dela erakutsi dute.