LEE- Metalurji ve Malzeme Mühendisliği-Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/19389

Gözat

Konu "çelik" ile LEE- Metalurji ve Malzeme Mühendisliği-Yüksek Lisans'a göz atma
  • Öge
    Çeliklere bor ilavesinin mikro yapı ve mekanik özellikler üzerine etkisinin sıcak haddeleme sonrası incelenmesi
    (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023) Öztürk, Serhan ; Açma, Mahmut Ercan ; 807289 ; Üretim Metalurjisi Ve Teknolojileri Mühendisliği Programı
    Çelik; otomotiv, makine imalat, tarım, demiryolları, ev eşyaları vb. üretim alanlarının ihtiyacını karşılamaktadır. Bu sebeple çelik, çok çeşitli alanlarda malzeme yapılabilirlikleri ile karşılaşmaktadır. Bu yapılabilirliklerin önemli bir kısmını mekanik özellikler açısından geliştirilmiş çelik kaliteleri oluşturmaktadır. Çelik endüstrisinde borun, tane boyutu küçültücü ve çeliğe yüksek oranda sertleşme kabiliyeti kazandırdığı gözlemlenmiştir. Çalışmanın amacı borun ısıl işlemli ve ısıl işlemsiz koşullarda farklı kalite gruplarının mekanik ve mikroyapı özelliklerini nasıl değiştirdiğini gözlemlemektir. Ek olarak, bor çeliklerde deformasyon özelliklerini ve sürünme davranışını ısıl işlem etkisi ile olumlu yönde iyileştirdiği görülmüştür. Bu çalışmada mekanik özellikler açısından geliştirilmiş alaşımlı borlu çelik gruplarında çalışmalar yapılmıştır. Bor ve bordan üretilen ürünlerin son dönemdeki uygulama alanlarından biri de çelik endüstrisidir. Bor çeliğin sertleşebilirliğini olumlu yönde etkilemektedir. Borlu çelikler, hızlı soğutulursa tane içerisinde bor katı eriyik olarak bulunabilir, böyle durumlarda sertleşebilirliği arttırdığı görülmektedir. Isıl işlem, borlu çeliklerin akma ve çekme dayanımlarını yüksek oranda iyileştirdiği görülmektedir. Borlu çeliklerde ısıl işleme ek olarak aşınma dayanımını da arttırmaktadır. Bu çalışmada, farklı çelik kaliteleri üzerine bor alaşım elementinin etkisi incelenecektir. Borlu ve borsuz kaliteler 3 gruba ayrılmıştır. 1. Grupta 28Mn6 ile 30MnB5 çelik kaliteleri, 2. grupta 38B3-C35 çelik kaliteleri ve 3. grupta 36CrB4-41Cr4 kaliteleri ısıl işlemli ve ısıl işlemsiz koşullarda mekanik ve mikroyapısal özellikler açısından incelenecektir. Çelikte mukavemet, akma dayanımı, tokluk gibi parametreler yüksek önem taşımaktadır. Bu çalışma kapsamında da bu parametrelerin iyileştirilmesine ek olarak alaşımlı borlu çelikler ve borsuz alaşımlı çelikler arasındaki farkların açıkça gösterilmesi hedeflenmiştir. Borlu alaşımlı çelikler ve borsuz alaşımsız çeliklere hadde çıkışı (+AR), normalizeli (+N) ve ıslahlı (+QT) halde çekme testi, mikroyapı incelemesi yapılacaktır. +QT işlemi uygulanmış malzemelere aşınma testi uygulanacak ve karşılaştırma yapılacaktır. Bor'un sertleşebilirliğe etkisini tespit edebilmek için jominy testi uygulanacaktır. Deneysel çalışmada 3 grubada ıslah işlemi uygulandı, suda soğutma + menevişleme ve yağda soğutma + menevişleme ve normalizasyon işlemleri uygulanmıştır. Jominy Deneyi öncesi numunelere normalizasyon işlemi yapılmış olup daha sonrasında su verme sıcaklıklarında işlem yapılmıştır. Her 3 gruba ait hazırlanan numunelerden sertlik testi incelenmiş olup sertlik değerlerinin bor alaşım elementinin etkisi ile arttığı görülmüştür. Her 3 gruba ait hazırlanan numunelere çekme testi uygulanmış olup çekme, akma ve %uzama değerlerine bor alaşım elementinin olumlu yönde etkisi görülmüştür. Her 3 gruba ait hazırlanan numuneler ile jominy deneyi yapılmış olup bor alaşım elementinin etkisi ile sertleşebilirliğin arttığı görülmüştür. Yapılan çalışmada mikroyapı görüntüleri incelenmiş bor elementinin tane boyutunu inceltici etkisi net şekilde görülmüştür. Su verilmiş ve meneviş işlemi yapıldıktan sonra (soğutma ortamı yağ) alınan numunelerden yapılan kontrollerde ise mikroyapıların homojen olarak dizildiği ve tane boyutlarının QT sonrası küçüldüğü görülmüştür. Deneysel çalışmada amaçlanan, tane boyutunun küçültülerek, mikroyapının homojen hale gelmesi ile mekanik özelliklerin arttırılması ve sertleşebilirliğin iyileştirilmesinin deneysel çalışmalar sonucunda sağlandığı gözlenmiştir. Yüksek sertlik ve yüksek aşınma dayanımının gerektiği uygulamalarda borlu çeliklerin, yüksek karbonlu çeliklere alternatif olarak kullanılabileceği görüldü. Borun sertleşebilme derinliğine etkisi de jominy testi sonuçları ile ortaya konmuştur. Bor elementinin çeliklerde kullanılan geleneksel alaşımlara göre daha ekonomik olması ekonomik yönden de kullanımını olumlu yönde etkilemektedir.
  • Öge
    Temperlenmiş martenzit gevrekliğinin AISI 4140 çeliğinin yorulma davranışı üzerindeki etkisi
    (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022) Kaya, Gözde ; Baydoğan, Murat ; 745139 ; Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Anabilim Dalı
    AISI 4140 çeliği orta karbonlu ve düşük alaşımlı bir çeliktir. AISI 4140 çeliği iyi mekanik özelliklere ve iyi sertleşebilirlik kabiliyetine sahip olması sebebiyle otomotiv ve uçak sanayisinde, dişliler, makine parçaları gibi pek çok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Temperleme ısıl işlemi su verilmiş çeliğin mekanik özelliklerini iyileştirmek ve şekillendirilebilirliği arttırmak amacı ile uygulanır. Çeliklere temperleme yapılarak çeliğin tokluğunun arttırılması hedeflenir ancak bazı temperleme sıcaklıklarında toklukta düşüş meydana gelmektedir. Çeliklerde gevrekleşme toklukta düşüş ile karakterize edilir. Tokluktaki bu düşüş temper gevrekliği olarak adlandırılır. Temper gevrekliği alaşımlı ya da sade karbonlu pek çok çelikte görülebilir. AISI 4140 çeliği de kimyasal bileşimindeki alaşım elementlerinin türü ve oranının etkisi ile gevrekleşmeye karşı hassastır. Literatürde temper gevrekliği düşük sıcaklık temper gevrekliği ve yüksek sıcaklık temper gevrekliği olarak ikiye ayrılır. Birinci tip temper gevrekliğinde, su verilmiş bir çeliğin 250 C - 400 C sıcaklık aralığında temperlenmesi sonucu çeliğin tokluğunda düşüş meydana gelir. Tokluktaki bu düşüş düşük sıcaklık temper gevrekliği ya da temperlenmiş martenzit gevrekliği olarak adlandırılır. İkinci tip temper gevrekliğinde ise, su verilmiş bir çeliğin 450 C - 650 C sıcaklık aralıklarında temperlenmesi ya da 650 C üzerinde sıcaklıklarda temperlemenin ardından 450 C - 650 C sıcaklık aralığında yavaş soğutulması sonucu çeliğin tokluğunda düşüş meydana gelir. Tokluktaki bu düşüş yüksek sıcaklık temper gevrekliği olarak adlandırılır. Bu tez çalışması kapsamında temperlenmiş martenzit gevrekliğinin AISI 4140 çeliklerinin yorulma davranışı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Aynı zamanda temper gevrekliğinin çeliğin mikroyapısına, sertliğine ve tokluğuna etkisi araştırılmıştır. AISI 4140 çeliğinden hazırlanan deney numunelerine 850 C'de östenitleme ve yağda su verme işlemlerinin ardından 200 C - 600 C sıcaklık aralığında temperleme ısıl işlemi uygulanmıştır. Numunelerin ısıl işlem sonrası mikroyapı incelemesi optik mikroskop ile gerçekleştirilmiştir.