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).