Mikroalaşımlı Ve Sementasyon Çeliklerinin Yorulma Davranışlarının İncelenmesi

Abstract

Mikroalaşımlı çelikler dünya çelik üretiminin yaklaşık %12’sini oluşturarak çelik türleri arasında önemli bir yere sahiptir. Dünyanın birçok bölgesinde tüm büyük çelik pazarlarında kullanılmakta olan bu çeliklerin gelişimi gaz ve petrol boru hatlarının, inşaat ve taşıma endüstrilerinde önemli rol oynamıştır. Mikroalaşımlı çelikler küçük oranlarda vanadyum, niyobyum, ve/veya titanyum içerirler. Çelikte bulunan bu elementler tane küçülmesi ve çökelme sertleşmesinde önemli rol oynarlar. Bunlar ostenit tanesinin büyümesini önleyecek karbür, nitrür ve karbonitrürler oluştururlar ve bunun tane küçülmesi ve çökelme sertleşmesine etki eder. Bu çeliklerin avantajı ısıl işlemin ortadan kaldırılması, çarpılmanın azalması ve mekanik özelliklerin iyileştirilmesidir. Mikroalaşımlı çelikler bu özellikleri sayesinde otomotiv parçalarında çok geniş bir kullanım alanı bulmuştur. MA çeliklerin araçlardaki uygulamaları aktarma organları, süspansiyon ve motor parçalarında görülmektedir. MA çelik kullanılarak dövülen parçalara örnek olarak biyel kolu, krank, süspansiyon kolu, poyra ve flanş verilebilir. Günümüz yaklaşımları mikroalaşımlı çeliklerin birçok alanda geleneksel çeliklerin yerine geçtiğini göstermektedir. Mikroalaşımlı çeliklerin kullanımındaki itici güç ise ısıl işlemin ortadan kalkmasıyla elde edilen maliyet avantajıdır. Bu çalışmada 38MnSiVS5 mikroalaşımlı çeliğin yorulma davranışı ve mekanik özellikleri geleneksel sementasyonlu AISI 8622 çeliği ile karşılaştırılmıştır. Eksenel yüklemeli yorulma deneylerinin yanısıra çekme ve darbe deneyleri ve mikroyapı karakterizasyonu yapılmıştır. Deneysel çalışmalar sonucunda sementasyonlu AISI 8622 çeliği 38MnSiVS% MA çeliğe göre daha iyi statik ve dinamik dayanım sergilemiştir.Microalloy steels constitute an important category of steels estimated to be around 12% of total world steel production. They are used in every major steel market sector in various parts of the world and their development has played an important role in the expansion of certain key industries such as oil and gas extraction, construction and transportation. Microalloyed steel contains small amounts of vanadyum, niobium, and/or titanium in alloy or low alloy steels. Those elements in steel play an important role in grain refining and precipitation strengthening, for these can form tiny dispersed particles of carbide, nitride or carbonitride to inhibit growing of austenitic grain, and the refined austenitic grain will have effect on grain refining and precipitation strengthening. The advantages of these steels, in terms of elimination of heat treatment, reduced distortion and improved mechanical porperties have led to their use in a wide range of automotive components. The main application of MA steel forgings in cars is in the powertrain, suspension and engine components. Examples of forged components from MA steels are connecting rod, crank shaft, suspension arm, hub and drive flange. Recent trend shows that the microalloyed steels are replacing the conventional steels for various applications. The driving force for preference of microalloyed steels is the cost reduction achieved by the elimination of heat treatment. In this study fatigue behaviour and mechanical properties of a 38MnSiVS5 microalloyed steel is compared with those of a conventional carburized AISI 8622. Apart from uniaxial loading fatigue tests, tensile and impact tests and microstructural characterization were conducted on the samples. The results of the experimental studies revealed that, carburized AISI 8622 steel exhibits significantly better static and dynamic strengths than 38MnSiVS5 MA steel.