Substructural Evolutıon Durıng Severe Plastıc Deformatıon Of Ultra Low Carbon Steel

Abstract

Son on yılda, aşırı plastik deformasyona maruz kalan malzemelerin teknolojisi ve bilimi büyük bir evrime uğramıştır. Bu zaman diliminde görülen önemli gelişmeler, nano yapılı malzemeleri, Malzeme Biliminin bir dalı haline getirmiştir. Malzemelerde aşırı plastik deformasyon metodunu uygulamak amacı ile özel metodlar geliştirilmiştir. Tüm bu metodlardan eşit kesitli kanal içinde açılı presleme (ECAP) tekniği, herhangi bir artık porozite içermeyen, ultra-ince taneli malzeme üretime yeteneği ile diğer SPD tekniklerine göre üstünlük sağlamıştır.Ultra düşük karbonlu çelik numuneler 172 °C sıcaklıkta sırasıyla 1,2,3,4,5 ve 8 paso olmak üzere rota Bc methodunu kullanarak ECAP kalıbından geçirilmiştir. Preslenen her malzemeden mekanik ve mikroskobik karakterizasyon incelemelerinde kullanılmak üzere 3 adet numune alınmıştır. Mekanik karakterizasyon aşamasında numunelere basma ve sertlik testleri, mikroyapısal karakterizasyon kapsamında ise optik mikroskop çalışması ve taramalı EBSD analizi yapılmıştır. Bu çalışmada, düşük karbon içerikli çelik malzemenin aşırı deformasyon işlemi esnasında göstermiş olduğu yapısal değişimini incelemenin yanısıra mekanik özelliklerde meydana gelen değişimlerin belirlenerek bu tekniğin düşük karbonlu çelik için uygulanabilir olduğunun gösterilmesi amaç edinilmiştir.

The science and the technology of materials subject to severe plastic deformation (SPD) has evolved largely during the past decade. In this period nano structured materials changed the status of material science. Special methods are developed to apply SPD to metallic materials. Among these methods, ECAP process has advantages with the capability of producing relatively large, porosity free, fully-dense samples having ultra fine grain size in sub-micrometer or nanometer range. Throughout the ECAP/ECAE process there is a no change in sample size. Coarse-grained billets of Ultra Low Carbon (ULC) steel has been pressed through an ECAP die at a homologous temperature Th = 0.25 for 1, 2, 3, 4, 5 and 8 passes via route Bc. Each pressed billet is cut in three parts to investigate the strength in a compression test and to investigate the microstructure in two perpendicular sections using the OIM technique. Microstructure and mechanical properties of successfully extruded billets were reported using optic microscopy, EBSD technique, compression tests and micro hardness measurements. The ultimate goal of this study is to produce stabilized end microstructures with improved mechanical properties, demonstrate the applicability of ECAP on ULC steel and investigate substructural evolution of ULC steel.