SOĞUK İŞ TAKIM ÇELİKLERİNİN AŞINMA DİRENCİ ÜZERİNDE KRİYOJENİK İŞLEMİN ETKİSİ. Onur YAMANOĞLU YÜKSEK LİSANS TEZİ METAL EĞİTİMİ ANABİLİM DALI

Ebat: px
Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "SOĞUK İŞ TAKIM ÇELİKLERİNİN AŞINMA DİRENCİ ÜZERİNDE KRİYOJENİK İŞLEMİN ETKİSİ. Onur YAMANOĞLU YÜKSEK LİSANS TEZİ METAL EĞİTİMİ ANABİLİM DALI"

Transkript

1

2 SOĞUK İŞ TAKIM ÇELİKLERİNİN AŞINMA DİRENCİ ÜZERİNDE KRİYOJENİK İŞLEMİN ETKİSİ Onur YAMANOĞLU YÜKSEK LİSANS TEZİ METAL EĞİTİMİ ANABİLİM DALI GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MAYIS 2015

3 Onur YAMANOĞLU tarafından hazırlanan SOĞUK İŞ TAKIM ÇELİKLERİNİN AŞINMA DİRENCİ ÜZERİNDE KRİYOJENİK İŞLEMİN ETKİSİ adlı tez çalışması aşağıdaki jüri tarafından OY BİRLİĞİ ile Gazi Üniversitesi Metal Eğitimi Anabilim Dalında YÜKSEK LİSANS TEZİ olarak kabul edilmiştir. Danışman: Prof. Dr. Ferhat GÜL Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Anabilim Dalı, Gazi Üniversitesi Bu tezin, kapsam ve kalite olarak Yüksek Lisans Tezi olduğunu onaylıyorum... Başkan: Prof. Dr. Serdar SALMAN Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Bu tezin, kapsam ve kalite olarak Yüksek Lisans Tezi olduğunu onaylıyorum... Üye: Prof. Dr. İhsan Korkut İmalat Mühendisliği Bölümü, Gazi Üniversitesi Bu tezin, kapsam ve kalite olarak Yüksek Lisans Tezi olduğunu onaylıyorum... Tez Savunma Tarihi: 05/05/2015 Jüri tarafından kabul edilen bu tezin Yüksek Lisans Tezi olması için gerekli şartları yerine getirdiğini onaylıyorum... Prof. Dr. Şeref SAĞIROĞLU Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürü

4 ETİK BEYAN Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tez Yazım Kurallarına uygun olarak hazırladığım bu tez çalışmasında; Tez içinde sunduğum verileri, bilgileri ve dokümanları akademik ve etik kurallar çerçevesinde elde ettiğimi, Tüm bilgi, belge, değerlendirme ve sonuçları bilimsel etik ve ahlak kurallarına uygun olarak sunduğumu, Tez çalışmasında yararlandığım eserlerin tümüne uygun atıfta bulunarak kaynak gösterdiğimi, Kullanılan verilerde herhangi bir değişiklik yapmadığımı, Bu tezde sunduğum çalışmanın özgün olduğunu, bildirir, aksi bir durumda aleyhime doğabilecek tüm hak kayıplarını kabullendiğimi beyan ederim. Onur YAMANOĞLU 05/05/2015

5

6 iv SOĞUK İŞ TAKIM ÇELİKLERİNİN AŞINMA DİRENCİ ÜZERİNDE KRİYOJENİK İŞLEMİN ETKİSİ (Yüksek Lisans Tezi) Onur YAMANOĞLU GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Mayıs 2015 ÖZET Bu çalışmada, soğuk iş takım çeliklerinin abrasif aşınma dirençleri araştırılmıştır. Aşınma direncini arttırmak için DIN ve DIN soğuk iş takım çeliklerine kriyojenik işlem uygulanmıştır. Deneylerde farklı sertlik değerlerine ve aşınma direncine sahip olan soğuk iş takım çelikleri kullanılmıştır. Deneylerde kullanılan soğuk iş takım çelikleri silindirik çeliklerden hazırlanmıştır. Bu numuneler 6 mm çapında ve 50 mm uzunluğundadır. İşlemsiz, su verme, su verme+kriyojenik işlem uygulanmış ve su verme+kriyojenik işlem uygulanmış+temperlenmiş soğuk iş takım çeliği araştırılmıştır C de 1 saat östenitlenmiş olan numuneler yağda soğutulmuştur. Kriyojenik işlem 140 C de 12 saat süreyle uygulanmıştır. Temperleme işlemi ise 200 C de 2 saat süre ile gerçekleşmiştir. Yapılan deneyler sonucunda numunelerin abrasif aşınma direncinin uygulanan yüke ve kullanılan aşındırıcının boyutuna bağlı olduğu tespit edilmiştir. Kriyojenik işlem, soğuk iş takım çeliklerinin sertlik ve aşınma direncini önemli ölçüde arttığı tespit edilmiştir. En düşük aşınma kaybı, su verilmiş+kriyojenik olarak işlem yapılmış ve 10 N yük altında, 1200 mesh zımpara kâğıdında aşındırılmış soğuk iş takım çeliği numunesinden elde edilmiştir. Bilim Kodu : Anahtar Kelimeler : Kriyojenik işlem, Isıl İşlem, Aşınma Direnci, Sertlik, Mikroyapı, Temperleme Sayfa Adedi : 97 Danışman : Prof. Dr. Ferhat GÜL

7 v THE EFFECTS OF CRYOGENIC TREATMENT ON THE WEAR RESISTANCE OF COLD WORK TOOL STEELS (M. Sc. Thesis) Onur YAMANOĞLU GAZİ UNIVERSITY GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES May 2015 ABSTRACT In this study, the abrasive wear resistance of the cold work tool steel have been investigated. Cryogenic process to DIN and DIN cold work tool steels to improve the wear resistance is applied. In experiments, cold work tool steels with different hardness and wear resistance are used. The samples used in the tests were prepared from cylindrical specimen of the cold work steels. These specimens are 6 mm diameter and 50 mm long. Cold work tool steel specimens untreated, quenched, quenched+cryogenically treated and quenched+cryogenically treated+tempered has been investigated. Samples austenitized at 1030 C for 1 hour were quenched in oil. The cryogenic processing was applied for 12 hours at -140 C. The tempering process was carried out at 200 C for 2 hours. As a result of experiments, abrasive wear resistance of specimens has been found to be depend on applied load and abrasive particle size. The cryogenic treatment has been found to significantly increase the hardness and the wear resistance of the cold work tool steels. The lowest wear loss has been obtained from cold work tool steel specimen quenched+cryogenically treated and worn under load of 10 N, 1200 mesh abrasive paper. Science Code : Key Words : Cryogenic treatment, Heat treatment, Wear resistance, Hardness, Microstructure, Tempering Page Number : 97 Supervisor : Prof. Dr. Ferhat GÜL

8 vi TEŞEKKÜR Çalışmalarım boyunca ilgisini ve desteğini hiç esirgemeyen, bilgi ve tecrübesiyle beni yönlendiren danışmanım Prof. Dr. Ferhat GÜL e, yine değerli bilgilerinden faydalandığım Doç. Dr. Hakan DİLİPAK a, Yrd. Doç. Dr. Volkan KILIÇLI ya, çalışmalarımda emeği geçen Arş. Gör. İrem Burcu ALGAN a, çalışmalarım için destek veren ALPER ISIL İŞLEM SAN. VE TİC. A. Ş. yetkililerine, bana hep destek olan arkadaşım Ceren CİLLİ ye ve beni yetiştirip bugünlere getiren canım aileme teşekkürü bir borç bilirim.

9 vii İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET... ABSTRACT... TEŞEKKÜR... İÇİNDEKİLER... ÇİZELGELERİN LİSTESİ... ŞEKİLLERİN LİSTESİ... RESİMLERİN LİSTESİ... SİMGELER VE KISALTMALAR... iv v vi vii x xii xiii xv 1. GİRİŞ KRİYOJENİK İŞLEM Kriyojenik İşlem Aşamaları Soğutma aşaması Islatma/Emdirme aşaması Isıtma ve temperleme aşaması Kriyojenik Sıcaklıkların Malzemelerin Mekanik Özelliklerine Etkisi AŞINMA Aşınma Mekanizmaları Aşınma Deneyleri ve Ölçüm Yöntemi Ağırlık farkı metodu Abresif Aşınma ISIL İŞLEM Çeliklerin Isıl işlemi Çeliklere uygulanan su verme işlemi Temperleme İşlemi... 15

10 viii Sayfa 4.3. Martenzitik Dönüşüm TAKIM ÇELİKLERİ Soğuk İş Takım Çelikleri Hakkında Genel Bilgi Soğuk İş Takım Çeliklerinin Özellikleri Soğuk İş Takım Çelikleri DIN Soğuk iş takım çeliği DIN Soğuk iş takım çeliği KRİYOJENİK İŞLEM İÇİN YAPILAN ÇALIŞMALAR Deney Numuneleri Kriyojenik İşlem Metalografik İnceleme Sertlik Testi Aşınma Testi İstatiksel Analiz Testi Mikroyapı İnceleme Sonuçları Abrasif Aşınma Test Sonuçları Sertlik Deneyi Sonuçlarının Değerlendirilmesi Taramalı Elektron Mikroskobu İnceleme Yorumları DIN Soğuk iş takım çeliğine ait SEM inceleme sonuçları DIN Soğuk iş takım çeliğine ait SEM inceleme sonuçları SEM aşınma yüzeyleri yorumları Varyans Analizi Sonuçlarının Değerlendirilmesi DIN Soğuk iş takım çeliğine ait analiz ve bulgular DIN Soğuk iş takım çeliğine ait analiz ve bulgular SONUÇLAR VE ÖNERİLER Sonuçlar... 89

11 ix Sayfa 9.2. Öneriler KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ... 97

12 x ÇİZELGELERİN LİSTESİ Çizelge Sayfa Çizelge 2.1. Elde edilen düşük sıcaklık değerlerinin zaman içindeki dağılımı... 4 Çizelge 6.1. D2 soğuk iş takım çeliğine ait uygulanan işlemler Çizelge 6.2. D2 soğuk iş takım çeliğine farklı sürelerde uygulanan kriyojenik işlem çizelgesi Çizelge 7.1. DIN ve DIN soğuk iş takım çeliklerinin kimyasal bileşimi Çizelge 7.2. DIN ve DIN soğuk iş takım çeliklerinin fiziksel özellikleri Çizelge 8.1. DIN soğuk iş takım çeliğine uygulanan deneysel işlemler Çizelge 8.2. DIN soğuk iş takım çeliğine uygulanan deneysel işlemler Çizelge 8.3. Aşınma deneyi için DIN soğuk iş takım çeliğine uygulanan işlemler Çizelge 8.4. Aşınma deneyi için DIN Soğuk iş takım çeliğine uygulanan işlemler Çizelge 8.5. DIN ve DIN Soğuk iş takım çeliklerine ait sertlik deneyi bilgileri Çizelge 8.6. D2 ve D3 iş takım çeliklerinin su verme, su verme + kriyojenik işlem ve su verme + kriyojenik işlem + temperleme işlemi uygulamaları sonucu oluşan sertlik değerleri [67] Çizelge 8.7. DIN soğuk iş takım çeliğine uygulanan deneylere ait SEM çizelgesi Çizelge 8.8. DIN soğuk iş takım çeliğine uygulanan deneylere ait SEM çizelgesi Çizelge 8.9. DIN soğuk iş takım çeliğine uygulanan deneylere ait SEM aşınma yüzeyi çizelgesi Çizelge DIN soğuk iş takım çeliğine uygulanan deneylere ait SEM aşınma yüzeyi çizelgesi Çizelge Tek yönlü Anova sisteminde me faktörü için a yanıt değişkeni Çizelge Tek yönlü Anova sisteminde i faktörü için a yanıt değişkeni Çizelge Tek yönlü Anova sisteminde k faktörü için a yanıt değişkeni... 80

13 xi Çizelge Sayfa Çizelge Anova sisteminde me, i, k faktörü için a yanıt değişkeni Çizelge Tek yönlü Anova sisteminde me, i, k, me*i, me*k ve i*k faktörü için a yanıt değişkeni Çizelge Tek yönlü Anova sisteminde me faktörü için a yanıt değişkeni Çizelge Tek yönlü Anova sisteminde i faktörü için a yanıt değişkeni Çizelge Tek yönlü Anova sisteminde k faktörü için a yanıt değişkeni Çizelge Anova sisteminde me, i, k faktörü için a yanıt değişkeni Çizelge Tek yönlü Anova sisteminde me, i, k, me*i, me*k ve i*k faktörü için a yanıt değişkeni... 86

14 xii ŞEKİLLERİN LİSTESİ Şekil Sayfa Şekil 2.1. Soğutma (Cool-down), ıslatma/emdirme (soak), ısıtma (Heat-up) ve temperleme (Tempering) aşamalarında oluşan tipik bir kriyojenik işlem döngüsü... 5 Şekil 4.1. Fe-C diyagramının çelik bölgesi ve uygulanan ısıl işlemlerin sıcaklık bölgeleri Şekil 4.2. Zaman-Sıcaklık-Dönüşüm (TTT) diyagramı Şekil 8.1. DIN soğuk iş takım çeliğine ait aşınma kaybı değerleri (a) Şekil 8.2. DIN soğuk iş takım çeliğine ait aşınma kaybı değerleri (b) Şekil 8.3. DIN soğuk iş takım çeliğine ait aşınma kaybı değerleri (c) Şekil 8.4. DIN soğuk iş takım çeliğine ait aşınma kaybı değerleri (a) Şekil 8.5. DIN soğuk iş takım çeliğine ait aşınma kaybı değerleri (b) Şekil 8.6. DIN soğuk iş takım çeliğine ait aşınma kaybı değerleri (c) Şekil 8.7. DIN soğuk iş takım çeliğinin 30 N yük altında farklı zımpara boyutlarında ki aşınma kayıpları Şekil 8.8. DIN soğuk iş takım çeliğinin 30 N yük altında farklı zımpara boyutlarındaki aşınma kayıpları Şekil 8.9. DIN ve DIN soğuk iş takım çeliklerinin 800 mesh zımpara boyutu ve 30 N yük altındaki 4 farklı işlem uygulanmış olan numunelerin aşınma kayıpları Şekil DIN ve DIN soğuk iş takım çeliklerinin 1200 mesh zımpara boyutu ve 10 N yük altındaki 4 farklı işlem uygulanmış olan numunelerin aşınma kayıpları Şekil DIN soğuk iş takım çeliğine ait sertlik testi sonuçları (a) Şekil DIN soğuk iş takım çeliğine ait sertlik testi (b) Şekil Me, i ve k faktörlerinin a yanıt değişkenine göre ortalama değerleri Şekil Me, i ve k faktörlerinin a yanıt değişkenine göre ortalama değerleri... 87

15 xiii RESİMLERİN LİSTESİ Resim Sayfa Resim 4.1. Martenzitik yapıya örnek bir mikro yapı resmi Resim Cr6 çeliğinin işlemsiz mikroyapı resmi Resim Cr6 çeliğinin -60 C de kriyojenik işlem uygulanmış mikroyapı fotoğrafı [44] Resim Cr6 çeliğinin -90 C de derin kriyojenik işlem uygulandıktan sonra 170 C de 1.5 saat temperlenmiş halinin mikroyapı fotoğrafı Resim 6.4. D2 çeliğine ait farklı sıcaklıklardaki ısıl işlem görmüş mikroyapı resmi [45] Resim 6.5. D2 çeliğinin farklı sürelerde kriyojenik işlem uygulanmış mikroyapı resmi (a-b-c-d-e) [78] Resim 6.6. HSS çeliğinin kriyojenik ısıl işlemden önceki mikroyapısı (a) ve HSS çeliğinin kriyojenik ısıl işlemden sonraki mikroyapısı (b) Resim 8.1. İşlemsiz DIN soğuk iş takım çeliğinin mikroyapısı X50 (a) Resim 8.2. Su verilmiş DIN soğuk iş takım çeliğinin mikroyapısı X50 (b) Resim 8.3. Su verilmiş, kriyojenik işlem uygulanmış DIN soğuk iş takım çeliğinin mikroyapısı X50 (c) Resim 8.4. Su verilmiş, kriyojenik işlem ve temperleme işlemi uygulanmış DIN soğuk iş takım çeliğinin mikroyapısı X50 (d) Resim 8.5. İşlemsiz DIN soğuk iş takım çeliğinin mikroyapısı X50 (a) Resim 8.6. Su verilmiş DIN soğuk iş takım çeliğinin mikroyapısı X50 (b) Resim 8.7. Su verilmiş, kriyojenik işlem uygulanmış DIN soğuk iş takım çeliğinin mikroyapısı X50 (c) Resim 8.8. Su verilmiş, kriyojenik işlem ve temperleme işlemi uygulanmış DIN soğuk iş takım çeliğinin mikroyapısı X50 (d) Resim 8.9. DIN soğuk iş takım çeliğine ait SEM resimleri X1500 (a-b-c-d) Resim İşlemsiz DIN soğuk iş takım çeliğinin SEM görüntüsü X Resim DIN soğuk iş takım çeliğinin su verme işlemi uygulanmış SEM görüntüsü X Resim DIN soğuk iş takım çeliğinin su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış SEM görüntüsü X

16 xiv Resim Sayfa Resim DIN soğuk iş takım çeliğinin su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış + temperleme işlemi uygulanmış SEM görüntüsü X Resim DIN soğuk iş takım çeliğine ait SEM resimleri X1500 (a-b-c-d) Resim İşlemsiz DIN soğuk iş takım çeliğinin SEM görüntüsü X Resim DIN soğuk iş takım çeliğinin su verme işlemi uygulanmış SEM görüntüsü X Resim DIN soğuk iş takım çeliğinin su verme işlemi + kriyojenik işlem uygulanmış SEM görüntüsü X Resim DIN soğuk iş takım çeliğinin su verme işlemi + kriyojenik işlem + temperleme işlemi uygulanmış SEM görüntüsü X Resim DIN soğuk iş takım çeliğinin 1200 Mesh zımpara boyutundaki ve 10 N yük altındaki aşınma davranışlarının sem resimleri (a-b-c-d) Resim DIN soğuk iş takım çeliğinin 1200 mesh zımpara boyutundaki ve 30 N yük altındaki aşınma davranışlarının SEM resimleri (a-b-c-d) Resim DIN soğuk iş takım çeliğinin 800 mesh zımpara boyutundaki ve 30 N yük altındaki aşınma davranışlarının SEM resimleri (a-b-c-d) Resim DIN soğuk iş takım çeliğinin 1200 mesh zımpara boyutundaki ve 30 N yük altındaki aşınma davranışlarının SEM resimleri (a-b-c-d)... 79

17 xv SİMGELER VE KISALTMALAR Bu çalışmada kullanılmış simgeler ve kısaltmalar, açıklamaları ile birlikte aşağıda sunulmuştur. Simgeler Açıklama µm Mikrometre a Aşınma F Yük G Gram i İşlem basamakları k Kuvvet M Metre me Mesh Kısaltmalar Açıklama AISI American International Standart Identification, (Amerikan Uluslararası Standart Tanımlamaları) ANOVA Analiysis of variance, (varyans analizi) BCC Hacim merkezli kübik CHT Konvansiyonel ısı işlemi DCT Derin kriyojenik işlem DIN Deutsche Industrie Norm veya Deutsches Institut für Normung (Alman Standartları Endüstrisi) FCC Yüzey merkezli kübik HCP Hegzagonal yapı HMT Hacim merkezli kübik yapı HRC Hardness Rockwell C (Rockwell C sertlik değeri) HV Hardness Vickers (Vickers sertlik değeri) SCT Sığ kriyojenik işlem SEM Scanning electoron microscope (Tarama elektron mikroskobu)

18 xvi Kısaltmalar Açıklama SiC TTT Silisyum karbür (Zaman-Sıcaklık-Dönüşüm)

19 1 1. GİRİŞ Isıl işleme ilave bir süreç olarak da bilinen kriyojenik işlem; yüksek aşınmaya maruz kalan takımlarda aşınma direncini artırma amaçlı uygulanan modifiye edilmiş bir soğutma işlemidir. Kriyojenik işlem, ısıl işlemden sonra ve temperlemeden önce yapılır. Bu işlem 0 C nin altında farklı sıcaklıklarda uygulanmaktadır. Karışıklığı önlemek için sığ kriyojenik işlem (SCT) ve derin kriyojenik işlem (DCT) olarak ayrılmıştır. Kriyojenik işlem malzemelerin mekanik özelliklerini arttırması itibariyle özellikle aşınma dirençlerinde sağladığı önemli artışlarla son yıllarda çok önemli bir kullanım alanı yaratmıştır. Aşınmaya maruz kalan malzemelerin kullanımında fazlasıyla tercih edilen bu yöntem günümüzde özellikle otomotiv sanayi ve uçak sanayi olmak üzere birçok gelişmiş sanayi kollarında kullanılmaktadır. Bu düşük sıcaklıklara inmek için malzemeler sıvı hidrojen veya sıvı azot tanklarının yardımıyla oluşturulan sistem ile soğutulmaktadırlar. Takım çelikleri özellikle kullanım yerleri itibariyle aşınmaya fazlasıyla maruz kalan malzemelerdir. Takım çeliklerine uygulanan geleneksel sertleştirme yöntemlerinde çelik östenitleme işleminin ardından çelik cinsine bağlı olarak çeşitli soğutma ortamlarında minimum mümkün sıcaklık olan oda sıcaklığına kadar soğutulur ve martenzitik yapı elde edilir. Yüksek alaşımlı çeliklerde ise sertleşmeyi sağlayan martenzitik dönüşüm belirli bir sıcaklıkta (150 C -300 C) başlar ve oda sıcaklığında sona ermez. Oda sıcaklığına kadar yapılan konvansiyonel soğutmayla bu tür çeliklerin bünyesinde yüksek oranda kalıntı östenit olarak adlandırılan metastabil faz bulunur. Takımın aşınma direnicini kötü etkileyen kalıntı östenit fazını gidermenin en etkili yolu konvansiyonel soğutma ardından kriyojenik işlemin uygulanmasıdır. Kriyojenik işlemde parçalar sıvı azotun buharlaştırılmasıyla -185 C'ye ve hatta gelişen teknoloji ile daha düşük sıcaklıklara kadar soğutularak maksimum oranda aşırı doygun martenzitik yapı elde edilir. Kriyojenik işlemini takiben uygulanan temperleme işleminde ise geleneksel sertleştirme işleminde gözlenmeyen eta karbürler çelik matrisinde çökelir, hem artık östenitin giderilmesi hem de eta karbür çökelmesine bağlı olarak yüksek alaşımlı çeliklerde maksimum aşınma direnci kazanımı sağlanır [1, 2]. Bu çalışmada soğuk iş takım çeliklerine uygulanan kriyojenik işlemin malzemenin sertlik ve aşınma direncine karşı gösterdiği etkileri incelenmiştir. Kriyojenik işlem, DIN ve DIN soğuk iş takım çeliklerine uygulanmış olup, bu çeliklerin farklı aşındırıcı

20 2 ortamlarında ve farklı yüklerde uygulanan kuvvetlere karşı gösterdiği sertlik ve aşınma dirençleri performansları ortaya konmuştur.

21 3 2. KRİYOJENİK İŞLEM Kriyojenik işlem yüksek aşınmaya maruz kalan takımlarda aşınma direncini artırma amaçlı uygulanan modifiye edilmiş bir soğutma işlemidir. 2 kısımda incelenir. Bunlar Sığ kriyojenik ve derin kriyojenik işlemler olarak adlandırılmıştır. Sığ kriyojenik işlem daha yaygındır ve bu işlem malzemelere -90 C sıcaklığına kadar uygulanmaktadır. Derin kriyojenik işlem ise malzemeye -90 C den aşağıdaki sıcaklıklarda uygulanmaktadır. Kriyojenik işlem ilk defa Michael Faraday tarafından incelenmiştir. Michael Faraday, gazların sıvılaştırılabileceğini ve -100 C sıcaklıklara sahip düşük sıcaklıkların üretilebileceğini göstermiştir [1] ve 1900 yılları arasında termodinamik prensiplerinin gelişmesi, soğuk bilimindeki ilerlemelere ilk katkıyı sağlamıştır yıllarında kriyojenik işlemin en önemli uygulaması, kriyojenik sıvıların kullanılması ile olmuştur. Gazlar için sıvılaştırma teknolojisi, 1850 ve 1900 yılları arasında geliştirilmiştir ve sıvılaştırma teknolojisinin endüstriye transferi ve sıvılaştırma hızlarının gelişmesi 1900 yılından 1950 yılına kadar gerçekleşmiştir [2]. Kriyojenik işlemin, uzay araştırmalarından gıdaların nakliyesine kadar birçok alanda uygulamaları bulunmaktadır [3]. Kriyojenik işlem ile ilgili olarak kriyojenik sıcaklıkların malzeme özelliklerine etkileri geniş ölçüde incelenmiştir ve incelenmeye devam etmektedir. Kriyojenik işlem malzemeler üzerinde önemli etkilere yol açacak olan bir gelişmedir. Amerika, Çin ve diğer gelişmiş ülkelerde havacılık, otomotiv ve elektrik üretiminde boyutsal kararlılığı geliştirmek ve aşınma direncini arttırmak ve kriyojenik işlemler teknolojisi, kimya, enerji endüstrisi, ilaç, roket sevk ve uzay simülasyonu gibi birçok alanda bu süreç uygulanmaktadır. Kriyojenik işlem gelecekteki yüzyıllarda da çok önemli gelişmelere imza atılmasını sağlayacaktır. Bu bilimi daha detaylı ele almamız için; ilk olarak kriyojenik malzemelerin geliştirilmesi tarihine bakmamız gerekmektedir. İkinci olarak bu bilimi hangi sistemlere entegre edeceğimizi anlayıp gelecekteki amaçlarımız doğrultusunda nasıl kullanabileceğimizi kavramamız gerekmektedir. Kriyojenik oluşumun tarihçesine bakacak olursak kriyojenik işlem genel olarak düşük sıcaklıktaki teknoloji ile üretilen malzemeler olarak bilinir. Kriyojen konusunu kavramak için önce kelimenin kökenini kavrayacak olursak; cryogenic "cryos" : don veya soğuk demektir. Yunan kökenli bir kelimedir, "gen" ise İngilizce de fiil kökünü oluşturmak için kullanılır. Açıkçası kriyojenik işlem bilim adamları ve mühendisler tarafından kullanılan bir terim haline gelmiştir. Günümüzde de bu kelime düşük sıcaklıktaki çalışma ortamları ile ilişkilendirilir.

22 4 Çizelge 2.1. Elde edilen düşük sıcaklık değerlerinin zaman içindeki dağılımı [4] YIL SICAKLIK ( K) 223 K 163 K 90 K 77 K 50 K 20,3 K 14 K 4,22 K YIL SICAKLIK ( K) 1,04 K 1.0 K 0,83 K 0,71 K 0,27 K 0,004 K 0,00114 K 0, K Kriyojenik işlemin 1877 de doğduğu kabul edilir. Bu oksijenin 90 K e (-183 C) kadar soğutularak sıvılaştırıldığı yıldır te 40 K e ulaştığında havanın sıvılaştırılması ve ana bileşenlerine ayrılması olanaklı oldu yılında helyum sıvılaştırıldı lerde ve 1930 lara gelindiğinde mutlak sıfıra yakın sıcaklıklara ulaşıldı [4] Kriyojenik İşlem Aşamaları Endüstrinin kriyojenik işleme ilgisi, ilk olarak 1950 ve 1960 yıllarında uzay programı ve uzay programının takım üreticilerini teşvik etmesi ile başlamıştır. Başlangıçta bu firmalar takımları sıvı azot içerisine daldırarak denemişlerdir ancak bu yöntem takımların termal şoklar sonucu zarar görmesi ile sonuçlanmıştır. Dolayısıyla, termal şok olasılığını azaltmak için programlanabilir sıcaklık denetleyicilerini, sıvı azot akışını kontrol etmek için bir selenoid valfi ve iş parçası sıcaklığını görüntülemek için bir ısıl çifti de içeren daha etkili ve kontrollü teknikler geliştirilmiştir [5, 6]. Şekil 2.1 tipik bir kriyojenik işlem döngüsünü göstermektedir.

23 5 Şekil 2.1. Soğutma (Cool-down), ıslatma/emdirme (soak), ısıtma (Heat-up) ve temperleme (Tempering) aşamalarında oluşan tipik bir kriyojenik işlem döngüsü [7] Soğuk ve kriyojenik işlemler, parçaların ortam sıcaklığından kriyojenik sıcaklıklara belirli bir zaman aralığında (derece/saat veya derece/dakika) soğutulduğu yavaş soğutma aşaması, parçaların kriyojenik sıcaklıklarda belirlenen sürede (saat) bekletildiği ıslatma aşaması ve parçaların kriyojenik sıcaklıklardan temperleme sıcaklıklarına kadar başka bir zaman aralığında (derece/saat veya derece/dakika) ısıtıldığı temperleme/ısıtma aşaması olmak üzere üç ana aşamadan meydana gelmektedir. Bu seçenekler, istenilen özelliklere, maliyete ve parçaların şekil ve boyutuna bağlıdır [8, 9, 10] Soğutma aşaması Soğutma aşamasında parçalar ortam sıcaklığından kriyojenik sıcaklıklara belirli bir zaman aralığında (derece/saat veya derece/dakika) soğutulmaktadır. Soğutma aşamasının, işlem gören malzemenin nihai özelliklerine çok az bir etkisinin olduğu belirlenmiştir. Dolayısıyla, malzemelerin işlem sıcaklığına, işlem zamanını azaltmak ve böylece maliyeti de azaltmak için termal şoklara sebep olmadan mümkün olduğu kadar hızlı bir şekilde soğutulması tavsiye edilmektedir. Kriyojenik sıvılardan en yaygın olarak kullanılan sıvı azot gazı, havanın sıkıştırılıp önce likit hâle getirilmesi ve sonra oksijenin kaynama derecesinin -183 C, azotun kaynama derecesinin -196 C olması durumundan yararlanılarak sıvı havanın özel bir valften geçirilmek suretiyle adeta damıtılarak azot gazının oksijenden ayrılması yoluyla üretilmektedir. Üretilen azot gazı tekrar sıkıştırılarak sıvı azot gazı elde edilmektedir. Sıvı azot gazı atmosferik basınçta -196 C de kaynadığı için elde edilmiş sıvı gaz iyi izole

24 6 edilmiş tanklarda depolanırsa bu sıcaklıkta atmosferik basınçta sıvı olarak kalırsa sadece çok az bir kısmı -196 C de ki azot gazına dönüşür. Şu hâlde sıvı azot gazının tanımlanan bu koşullara uygun olarak depolanıp taşınmasında bir sorun yaratmaz ve tank veya tüpte fazla basınç oluşmaz. Bu özellik, azot gazının kriyojenik dondurmada kolaylıkla uygulanmasına olanak vermektedir. Sıvı azot gazı eğer -196 C nin üzerinde, örneğin oda sıcaklığında saklanmak istenirse bu defa çok yüksek basınç altında bulundurulması gerekir [11] Islatma/Emdirme aşaması Islatma aşamasında, parçaların kriyojenik sıcaklıklarda belirlenen sürede (saat) bekletilmesi sağlanmaktadır. Islatma aşamasının, işlem gören malzemenin nihai özellikleri açısından önemli olduğu belirtilmiştir ve bu aşama, malzeme içerisindeki atomların yeni konumlara yayılması için gerekmektedir [11]. Moore ve Collins yaptıkları çalışma sonucunda değişken kriyojenik bekletme sürelerinin, D2 takım çeliğinin sertliğini etkilemediğini ancak H13 takım çeliğinin sertliğinin süreye bağlı olarak arttırdığını göstermişlerdir [12]. Ancak, Collins ve Dormer, artan süreli kriyojenik sıcaklıkların D2 takım çeliğinin aşınma direncini geliştirdiğini göstermişlerdir [13]. Araştırmacılar, karbür sayısı ve sonuç olarak aşınma direnci açısından kriyojenik işlemden azami miktarda fayda elde edilmesi için kriyojenik sıcaklıklarda bekletme süresinin en az 24 saat olması gerektiğini tavsiye etmişlerdir. Sonuç olarak Collins, takım çelikleri için kriyojenik sıcaklıklarda daha uzun bekletme süresine bağlı olarak daha iyi karbür dağılımı ve aşınma direncinde daha fazla artış olacağını belirtmiştir [14, 15]. 24 saat ve 48 saat ıslatma süreleri arasında başka bir karşılaştırma da T1 ve M2 yüksek hız çelikleri için yapılmıştır [16]. T1 takım çeliğinin darbe tokluğu ve eğilme dayanımı 48 saat ıslatma süresi ile artarken, M2 takım çeliğinin sonuçlarının ihmal edilebilir olduğu görülmüştür. Mohan Lal ve arkadaşları farklı soğuk ve kriyojenik işlem şartlarından sonra M2, T1 ve D3 takım çeliklerinin aşınma karakteristiklerini incelemişlerdir. Araştırmacılar karşılaştırma sonucunda, -110 C sıcaklıkta 24 saat süre ile işlem gören numuneler ile -180 C sıcaklıkta 6 saat süre ile işlem gören numunelere göre daha iyi sonuçlar elde edildiğini göstermişlerdir. Bu sonuçlar, ıslatma süresinin, sıcaklığı düşürmekten daha önemli olduğunu kanıtlamaktadır [17]. Lulay ve arkadaşları 7075 alüminyum alaşımının kriyojenik işleminde ıslatma süresinin etkilerini değerlendirmişlerdir. Ancak, 12 saat ve 48 saat ıslatma süreli kriyojenik işlemler arasında, akma dayanımı, gerilme dayanımı, uzama ve sertlik gibi özelliklerin karşılaştırılmasında

25 7 önemli bir fark olmadığını göstermişlerdir. Sadece Charpy darbe testi, 48 saat bekletme süreli kriyojenik işlem sonucunda % 12 ile en büyük değişimi göstermiştir [8] Isıtma ve temperleme aşaması Temperleme, genellikle kriyojenik işlemden sonra, işlem gören malzemelerin darbe dirençlerini geliştirmek için gerçekleştirilmektedir. Temperleme, malzeme karakteristikleri ve istenilen özelliklere bağlı olarak tek, çift veya üçlü döngüler olarak gerçekleştirilebilmektedir [8]. Ancak, nihai etki için herhangi bir temperleme işleminin kriyojenik işlem sürecinden önce gerçekleştirilmesi tavsiye edilmemektedir [19]. Ayrıca, en önemli faydanın, kriyojenik işlemin sertleştirme (su verme) ve temperleme işlemlerinin arasına yerleştirildiğinde türetildiği belirtilmiştir [15]. Yun ve arkadaşları, derin kriyojenik işlemin (DCT) üçlü bir temperleme işleminden önce ve sonra olmak üzere T1 ve M2 yüksek hız çeliği malzemelerinin bazı mekanik özellikleri üzerine etkisini incelemişlerdir. Araştırmacılar, temperleme işleminden önceki derin kriyojenik işlemin darbe tokluğu ve eğilme dayanımı açısından temperlemeden sonraki derin kriyojenik işleme göre daha iyi sonuçlar gösterdiğini sunmuşlardır [16]. Molinari ve arkadaşları, H13 takım çeliği için, çift temperleme şartlarından önce ve sonra gerçekleştirilen derin kriyojenik işlemi incelemişlerdir. Araştırmacılar, temperleme işleminden önce yapıldığında, derin kriyojenik işlemin H13 takım çeliğinin sertlik ve aşınma dirençlerini artırdığını göstermişlerdir [20]. Collins, D2 takım çeliklerinde ince tanecikli karbürlerin ve aşınma oranının iyileşmesi açısından 560 C temperleme sıcaklığı ile kriyojenik işlemin 200 C temperleme sıcaklığı ile kriyojenik işlemden daha iyi sonuç verdiğini ifade etmiştir [15]. Ancak bu bilgilere ek olarak başka bir çalışmada, ısıtma aşamasının yavaş olarak gerçekleştirilmesinin gerektiği ve temperleme işlemi için sıcaklığın 500 C den daha yukarı artırılmasının kriyojenik işlemin yararlı etkilerini ortadan kaldıracağı belirtilmiştir [11] Kriyojenik Sıcaklıkların Malzemelerin Mekanik Özelliklerine Etkisi Malzemelerin mekanik özelliklerini tanımlamak açısından, metaller kristal yapılarına göre sınıflandırılabilirler. Bunlar, Alüminyum, Bakır, Altın, γ-demir, Kurşun, Nikel gibi yüzey merkezli kübik (FCC), Krom, α-demir, Molibden, Tantal, Tungsten, Vanadyum gibi hacim merkezli kübik (BCC) ve Berilyum, Kadmiyum, Magnezyum, Titanyum, Çinko gibi sıkı düzenli hegzagonal (HCP) yapılardır.

26 8 FCC metallerin -196 C sıvı azot sıcaklığında genellikle sünek olduğu, BCC metallerin FCC metallerin aksine düşük sıcaklıklarda kırılgan olma eğiliminde olduğu ve bazı sıkı düzenli HCP metallerin de düşük sıcaklıklarda sünek olarak kaldığı ama bazılarının kalmadığı belirlenmiştir [21, 22]. Malzemeler, akma mukavemeti, gerilme mukavemeti, yorulma dayanımı, darbe dayanımı, sertlik, süneklik, tokluk ve elastikiyet modülü gibi mekaniksel özellikleri açısından incelenmişlerdir. Sıcaklığın azalması ile birçok mühendislik malzemesi için akma dayanımı, gerilme dayanımı, yorulma dayanımı, darbe dayanımı, sertlik ve elastikiyet modülünün arttığı belirlenmiştir [22, 23].

27 9 3. AŞINMA 1979 da DIN ye göre aşınma, kullanılan malzemelerin başka malzemelerle (katı, sıvı, gaz) teması neticesinde mekanik etkenlerle yüzeyden küçük parçacıkların ayrılması sonucu meydana gelen ve istenilmeyen yüzey bozulması olarak tanımlanmıştır [27, 28, 29]. Bu tanıma göre aşınmadan söz etmek için; sürtünmenin olması, yavaş fakat devamlı olması, mekanik bir etkinin olması, istenilmediği halde meydana gelmesi malzeme yüzeyinde değişiklik meydana getirmesi gerekmektedir [30] Aşınma Mekanizmaları Tipik aşınma mekanizmalarını dört ana grupta toplamak mümkündür. Bunlar; 1- Adhesiv aşınma 2- Abrasiv aşınma 3- Tribooksidasyon aşınması 4- Yorulma aşınması dır [27] Aşınma Deneyleri ve Ölçüm Yöntemi Ne zaman iki yüzey temas etse aşınma oluşur. Özellikle endüstride sık sık karşılaşılan yüzeylerdeki aşınmaya bağlı malzeme kaybı ekonomik olarak önemli bir güç ve maddi kayba neden olmaktadır [31, 32]. Bu sebepten dolayı makine imalatında aşınmaya maruz kalabilecek yerlerde aşınma direnci yüksek malzemeler kullanılmaktadır. Bu malzemelerin tespiti için de mutlaka birçok laboratuvar deneylerinin yapılması gerekir [28, 29]. Aşınma deney yöntemlerini genel olarak iki grupta toplamak mümkündür. Birisi, yağlamalı ve yağlamasız bir ortamda ana ve karşı malzemenin adhesiv (metal metal) aşınma değerlerinin ölçüldüğü yöntemler diğeri ise katı, sıvı ve gaz halindeki maddelerin etkisi altında yalnız karşı malzemenin aşınma değerinin ölçüldüğü yöntemler [27] Ağırlık farkı metodu Ekonomik olması ve ölçülen büyüklüğün, alet duyarlılık kapasitesi dahilinde bulunması sebebi ile en çok kullanılan yöntemdir. Ağırlık kaybının ölçülmesi 10-4 g veya 10-5 g hassasiyetinde oldukça duyarlı bir terazi yardımı ile yapılır. Bu metoda göre, aşınma

28 10 miktarı gram veya miligram olarak ifade edildiğinde, birim sürtünme yoluna karşılık gelen ağırlık kaybı miktarı (g/km), (mg/m) ile ifade edilebilir. Ağırlık kaybı birim alan için hesap edilecekse (g/cm 2 ) gibi bir birim kullanılabilir. Ağırlık kaybı hacimsel aşınma miktarı olarak belirtilmek istendiğinde, yine ağırlık kaybından hareketle kullanılan malzemenin yoğunluğu ve deney numunesi üzerine etki eden yükleme ağırlığı hesaba katılmak suretiyle birim yol ve birim yükleme ağırlığına karşılık gelen hacim kaybından gidilerek de bulunabilir [27] Abresif Aşınma Yüzeyde boyuna çizikler oluşması genelde abrasif aşınmaya işaret eder. Abresif aşınma direnci aşağıdaki faktörlerin artması ile artar: Artan sertlik Azalan deformasyon sertleşmesi hızı Alaşımlama aşınma direncini arttırmak için uygulanabilir. Yabancı partiküller aşınma direncini arttırabilir: Ana fazdan daha sert, tok, elastik modülü yüksek ve iri boyutlu partiküller aşınma direncini arttırır. Abresif Aşınmada Malzeme Özelliklerinin Etkisi Sertlik, Akma mukavemeti, Elastik modül, Ergime sıcaklığı, kristal yapısı, Mikroyapı ve kompozisyon Tokluk önemli derecede artış göstermektedir [27].

29 11 4. ISIL İŞLEM Isıl işlem; metal ve alaşımlarının, faz diyagramlarına bağlı olarak ergime sıcaklığının altındaki sıcaklıklarda uygulanan farklı işlemlerle istenilen mekanik özellik ve içyapıların elde edilmesine denir. Bir malzemenin özelliklerini ve/veya iç yapısını değiştirmek amacıyla, o malzemeye belli bir sıcaklık-zaman programı dahilin de uygulanan bir ısıtma ve soğutma işlemleri sırasıdır. Bir başka ifadeyle ısıl işlem içyapı ve özellikler bakımından belirli bir durumu elde etmek üzere, malzemenin solidüs (katılaşma) sıcaklığının altında uygun sıra ve süre ile ısıtılıp soğutulmasıdır [70]. Isıl işlem döküm parçası üzerinde uygulanan ısıtma ve soğutma sonucunda parçasının fiziksel ve mekanik özelliklerinin değişmesine neden olur. Bu ısıtma ve soğutma işlemleri temel olarak tavlama, çözeltiye alma, yaşlandırma ve soğuk işlem gibi kademeleri içermekte olup, alaşımların kimyasal yapılarına ve kazandırılmak istenilen nihai özelliklere göre çeşitlilik göstermektedir [71]. Isıl işlem, üç ana safhadan oluşur. Bunlar ısıtma, ısıtılan sıcaklıkta bekletme ve soğutma safhalarıdır. Bütün ısıl işlem yöntemlerinde bu üç ana safha geçerlidir. Fakat uygulanan ısıl işlem türüne göre, ısıl işlem sıcaklığı, bekletme süresi, ısıtma ve tutma hızı gibi parametreler değiştirilir. Isıtma, bekletme ve soğutma safhalarına ısıl çevrim denir. Uygulanan ısıl işlem türüne göre işlem ya bir çevrim yapılarak bitirilir ya da birbirini izleyen birkaç ısıl çevrim yapılarak ısıl işlem tamamlanır. Isıtma işlemin herhangi bir anında, ısıtılan parçanın merkezi ve yüzeyi arasındaki sıcaklık değerleri farklıdır. Parça yüzeyi belirli bir sıcaklığa ulaştığında parçanın merkezi, parçanın boyutuna ve ısı iletme kabiliyetine bağlı olarak daha geç ısınacağından sıcaklığı daha düşük olur. Parçanın yüzeyi ile merkezi arasındaki sıcaklık farkı, ısıl gerilmeler oluşturur ve bu ısıl gerilmeler sonucu parça çatlayabilir. Bu sıcaklık farkının, dolayısıyla ısıl gerilmelerin önlenmesi için, parçaya ısıtma sıcaklığının altındaki bir ya da iki sıcaklıkta ara ısıtma uygulanabilir. Ön ısıtma adı verilen bu işlemle, parçalarda daha düzenli ve homojen ısıtma sağlanır. Aynı zamanda tutma süresi de kısalır. Ayrıca ısıtma hızı azaltılarak da yüzey ve merkez arasındaki sıcaklık farkı azaltılabilir.

30 12 Talaşlı işlenebilme özelliğinin iyileştirilmesi için yumuşatma tavlaması, tane irileştirme diğer bir deyişle kaba tane tavlaması, dayanımın arttırılması veya azaltılması amacıyla yumuşatma tavlaması, normalleştirme tavlaması, sertleştirme, soğuk şekil vermenin etkisini yok etmek için yeniden kristalleştirme tavlaması, normalleştirme tavlaması uygulanmaktadır. Mikrosegregasyonun giderilmesi için homojenleştirme tavlaması, tane büyüklüğünün değiştirilmesi için tane irileştirme tavlaması, normalleştirme tavlaması, yeniden kristalleştirme tavlaması, iç gerilmelerin azaltılması için gerilme giderme tavlaması uygulanmaktadır. Belirli bir içyapının elde edilmesi için ise normalleştirme tavlaması, yumuşatma tavlaması, sertleştirme işlemleri yapılmaktadır [30] Çeliklerin Isıl işlemi Günümüzde gelişen teknoloji ile birlikte çeliklerin yaygın kullanımı ve buna bağlı olarak mekanik ve metalografik özelliklerinin iyileştirilmesinde, çeliğe uygulanan ısıl işlemler giderek önem kazanmaktadır [72]. Belirli bir karbon bileşimine sahip bir çelikte elde edilmesi istenen yapı, dolayısıyla çeliğin kazanacağı özellik, farklı ısıl işlemler için çeliği Demir-sementit diyagramının çelik kısmındaki farklı sıcaklık bölgelerine çıkarmak, belirli bir süre bekletmek ve uygun soğutma ortamında soğutmak suretiyle elde edilir. Çelikler, diğer metal ve alaşımlarına nazaran sanayide daha çok kullanıldıkları için çeliklerin ısıl işlemi ayrı bir öneme sahiptir. Çeliklerin ısıl işlemlerini anlayabilmek için Demir-sementit denge diyagramı Şekil 4.1 de verilmiştir.

31 13 Şekil 4.1. Fe-C diyagramının çelik bölgesi ve uygulanan ısıl işlemlerin sıcaklık bölgeleri [30] Demir-Karbon denge diyagramının % 2 karbon bileşimine kadar olan kısmı çelik kısmıdır. Çeliğin östenitik bir yapıya sahip olabilmesi için gerekli şekilde tavlanması gerekir. Östenitik dönüşümü sağlayacak gerçek sıcaklık, çeliğin bünyesindeki karbürün tamamının erimesini sağlayacak kadar yüksek olan sıcaklıktır. Bu sayede çeliğin bünyesindeki alaşım elementlerinin sertleşmeye olan yararlı etkilerinin tamamından istifade edilebilir. Bazı hallerde; takım çelikleri ve yüksek karbonlu çeliklerde olduğu gibi aşınmaya karşı dayanımı sağlamak amacıyla, erimemiş halde bir miktar karbürün bulunması istenebilir. Bu takdirde östenit sıcaklığı hiçbir zaman çeliğin tane iriliğini arttıracak bir seviyede yüksek tutmamalıdır. Tavlanacak parçanın her tarafının eşit homojen bir şekilde tavlamasını sağlayacak bir süre içinde, ocakta kalması sağlanmalıdır. Yaklaşık olarak her 25 mm kalınlık için bir saat uygulanmalıdır. Tav süresinin kısa olması, yani hızlı tavlama işlemi, yüksek gerilimler meydana getirdiğinden, çarpılmalara ve çatlamalara neden olur. Tavlama hızı, tavlanacak parçanın büyüklüğüne, tavlanacağı ocağın ısı iletme karakteristiğine, tav ortamıyla tavlanan parça arasındaki sıcaklık farkına bağlıdır [30].

32 14 Çeliklere ısıl işlem yapılmasının başlıca amaçları; Talaşlı işlenebilme özelliğinin iyileştirilmesi Dayanımın arttırılması veya azaltılması Soğuk şekil vermenin etkisinin yok edilmesi Mikrosegregasyonun giderilmesi Tane büyüklüğünün değiştirilmesi İç gerilmelerin azaltılması Belirli bir içyapının elde edilmesi şeklinde özetlenebilir [70] Çeliklere uygulanan su verme işlemi Çeliğe su vermekte amaç, belli sıcaklığa kadar tavlanmış bir parçanın soğutularak martenzitik bir yapı sağlanmasıdır. Bu amaç için gerekli soğutma hızı, su verilecek parçanın büyüklüğüne, çeliğin sertleşebilme eğilimine ve su verme ortamına bağlı olarak değişir. Su verilmekte olan parçanın bünyesinde çatlamalara veya çarpılmalara neden olacak, anormal dönüşüm gerilmelerine meydan vermemek için soğutma hızı, gereğinden daha yüksek olmamalıdır. Eğer soğutma hızı çok düşükse, uygun sertlik elde edilemez, soğutma hızı çok yüksek ise genellikle çarpılmalar ve çatlamalar meydana gelir. En fazla arzu edilen su verme hızı, en uygun sertliği sağlamaya yarayan, en ağır soğutma hızıdır. En uygun su verme ortamı; yüksek sıcaklık aralıklarında, iyi soğutma özelliği olan ve çelikte istenen sertleşmenin olduğu dönüşüm sıcaklıkları aralıklarında, çatlamalara meydan vermeyecek kadar ağır bir soğutma hızı sağlanmış olanıdır. Uygulanan soğutma ortamı: genellikle su, yağ veya tuz banyolarıdır. Çelik türleri için bu ortamların her birinin, kendine has soğutma hızları ve çeşitli değişik yararları varsa da, bir soğutma ortamının pompa, pervane veya püskürtücü gibi yardımcı donatımlarla hareketlendirilmesi, çeliğe olumlu özellikler sağlar. Soğutma ortamının istenen bir şekilde hareketli hale getirilmesi, sadece soğutma hızının yükseltilmesi yönünden değil, aynı zamanda homojen bir soğutma sonucu, parçada eşit bir sertlik elde edilmesini sağlar. Su verme işlemine tabi tutulmakta olan parça yapısının tamamına yakınını martenzitik dönüşümünü sağlamak amacıyla, soğutma ortamının içinde kalacağı süre, kesin olarak tayin edilmelidir. Çatlamalara meydan vermemek için, su verilmiş parçanın derhal meneviş ocağına alınması kesinlikle gereklidir [30].

33 Temperleme İşlemi Çeliklerde su verme işlemi ile elde edilen martenzitik yapı gevrek olduğundan pek çok uygulama için elverişli değildir. Ayrıca martenzit oluşumu çelik içerisinde iç gerilmelerin meydana gelmesine neden olur. Bu nedenlerden dolayı su verilen çeliklere her zaman Ac1 çizgisinin altındaki sıcaklıklarda uygulanan tavlama işlemine, temperleme yada menevişleme denir. Temperlemenin amacı; su verilen çelikteki kalıntı gerilmeleri gidermek ve çeliğin süneklik ve tokluğunu artırmaktır. Su verilen çelikler temperlendiklerinde süneklilikleri artar, buna karşılık sertlik ve mukavemetleri azalır [73]. Temperleme; su verilmiş bir çeliğe iki amaçla yapılır. Su verme sonunda soğutma ve dönüşümden ileri gelen gerginlikleri gidermek ve çeliğin sahip olduğu martenzitik yapının özlülük yoğunluğunu ve dayanımını arttırmaktır. Temperleme işlemi; çeliğin alt kritik sıcaklığının altında 700 C sıcaklığa kadar tavlanıp, istenilen belirli bir sıcaklığa kadar soğutulmasıdır. Deneyler göstermiştir ki; karbonlu çelik menevişinde, tav sıcaklığının uygun seçimi sağlanırsa, gerginlikler de o oranda azalmaktadır. Çatlamaları en aza indirebilmek için meneviş işleminin, su verme işleminden hemen sonra yapılması gereklidir. Su verilmiş bir çeliği kendi kendine soğumaya bırakmak daha sonra da, temperleme ye tabi tutmak, çatlamaların nedenidir. Su verme işlemine tabi tutulmuş bir çeliğin temperleme işlemine tabi tutulması, özel bir itina ister. Eğer parça eşit bir şekilde tavlanmazsa, bölgesel gerilmeler olur. Bu durum çarpılmalara hatta çatlamalara neden olabileceğinden meneviş tavının çok hızlı yapılması gereklidir. Atmosferleri içinde bir akım sirkülasyon olan tav ocakları bu iş için idealdir [33]. Temper sıcaklığının yükselmesi ile karbon atomlarının martenzit içerisinde mecburi çözelti halinde bulundukları durumdan kurtularak daha kolay difüzyona uğrarlar. 200 C civarında karbon atomları martenzit kafesini terk eder ve ince karbür taneleri halinde bir araya gelir. Temperleme sıcaklığı arttıkça karbonun difüzyonu giderek kolaylaşır. Daha iri karbür taneleri oluşur. 700 C civarındaki bir temperleme sıcaklığı ile içyapı taneli bir perlite benzer. Karbonun yapı içerisinde ayrışması ile martenzitin sertliği de azalır. Ferrit miktarının artması neticesinde malzemenin uzama kabiliyeti ve sünekliği artar [73].

34 Martenzitik Dönüşüm Kullanım şartlarında çeliklerin belirli bir sertlik değerine sahip olmaları istenir. Çeliklerin sertleştirilmesi için uygulanan ısıl işlem ise su verme ısıl işlemi olarak bilinir. Genel olarak bir çeliğin su verme ısıl işlemi ile sertleştirilmesi üç safha içerir. Bunlar; östenitleme, östenitleme sıcaklığında bekletme, su verme. Östenitleme, çeliğin g-fe (östenit) faz bölgesine ısıtılması işlemidir. Bu işlemle çeliğin bünyesindeki sementit in parçalanarak, karbonun YMK östenit yapı içerisinde tamamen çözülmesi işlemidir. Çeliklerde östenitleme sıcaklığı çeliğin ötektoid altı, ötektoid veya ötektoid üstü olmasına göre değişmektedir. Östenitleme sıcaklığında bekletme, çelik yapısının tamamen östenit olması yani sementit in parçalanarak karbonun yapı içerisinde tamamen çözünmesi için gereken süredir. Bu süre genel olarak 1 inç (25,4 mm) kalınlık için 1 saat olarak kabul edilir. Uygulamada çelik üreticisinin vereceği süreye uyulmalıdır. Su verme, östenitleme bölgesinde belirli bir süre bekletilerek yapısı tamamen östenitlenmiş bir çeliğin soğutulması olayıdır. Su verme sözü her ne kadar çeliğin su içerisine daldırılarak soğutulması gibi bir anlam içeriyorsa da, çeliğin soğutulmasını ifade eden genel bir terimdir. Resim 4.1. Martenzitik yapıya örnek bir mikroyapı resmi [30] Buna göre çelik; östenitleştirme sıcaklığında tutulduktan sonra, su içerisine daldırılarak, yağ banyosu içerisine daldırılarak, havada bırakılarak sertleştirilebilir. Çelikler ister suda, ister yağda veya havada sertleştirilsin, sertleşmeyi sağlayan mekanizma, östenitleme

35 17 sıcaklığında beklemeyle oluşan östenitin soğuma sonrası hacim merkezli tetragonal (HMT) kristal kafes yapısına sahip martenzit e dönüşmesidir. Martenzit Fe-C denge diyagramında olmayan bir fazdır. Çeliğin hızlı soğuması sonucunda oluşan martenzitik dönüşüm TTT (Zaman-Sıcaklık-Dönüşüm) diyagramı ile gösterilebilir [30]. Şekil 4.2. Zaman-Sıcaklık-Dönüşüm (TTT) diyagramı [30] Martenzit; östenit ve karbonun yarı kararlı versiyonudur. Kristal kafes yapısı, yüzey merkezli kübik yapıdan çarpık tetragonal yapıya dönüşmüştür. Çok sert ve kırılgan bir yapısı vardır [30].

36 18

37 19 5. TAKIM ÇELİKLERİ 5.1. Soğuk İş Takım Çelikleri Hakkında Genel Bilgi Genel olarak soğuk iş takım çelikleri işlem sıcaklığı 200 C nin altında bulunan parçalar işlenir. Bu tip çelikler talaşlı ve talaşsız imalatta kullanılır. Kullanım amacına göre farklı özelliklere sahip soğuk iş takım çelikleri bulunmaktadır. Geleneksel soğuk iş çelikleri üç grupta toplanır: 1- Havada sertleşen çelikler 2- Yüksek karbonlu ve kromlu çelikler 3- Yağda sertleşen çelikler Diğer soğuk iş çelikleri: 1- Özel soğuk iş çelikleri 2- Toz metal soğuk iş çelikleri 3- Toz metal yüksek hız çelikleri Soğuk iş takım çeliklerinde karbon miktarı % 0,3 ile % 2,5 arasında değişen oranlardadır [34] Soğuk İş Takım Çeliklerinin Özellikleri Tokluk ve aşınma dayanımı, yorulma direnci, işlenebilirlik ve boyutsal kararlılık kullanım alanları bakımından soğuk iş takım çelikleri için hayati önem arz etmektedir. Ayrıca kalıbın kullanılacağı yer önemlidir. Sürekli aşınmaya maruz kalan kalıp veya takımlarda, yüksek sertliğe erişebilen çelikler tercih edilebilir. Bu kalıplarda darbe olmadığından tokluk düşük olabilir. Fakat darbeye maruz kalan kalın sac kesen makas ağızları, zımbalar veya soğuk makaslarda, tokluğu yüksek olan çelikler tercih edilmesi, kırılma ve atma gibi riskleri minimuma indirir. Tokluk, çeliğin aşırı yüklemelerde kırılma öncesi göstereceği elastik ve plastik şekil değişimi yeteneği olarak tanımlanır. Malzemenin tok olması, kırılma sırasında yüksek

38 20 oranda plastik şekil değişimine uğrayacağını ifade eder. Yüksek tokluk ve aynı zamanda yüksek aşınma dayanımı birbirleri ile ters özelliktedir. Artan karbür miktarına bağlı olarak tokluk düşer. Nikel elementi katkısı ile tokluk da yükseltilebilir. Ayrıca soğuk iş takım çeliklerinin uygulama alanlarından da bahsedecek olursak, genel olarak; kesme, delme, zımbalama, biçme, baskı, presleme, soğuk ezme, soğuk fışkırtma ve soğuk biçimlendirme işlerinde tercih edilirler. Endüstride kesme işlemi özen gösterilmesi gereken bir yöntem olmakla birlikte her geçen gün önem kazanmaktadır. Kesme işlemi esnasında boyutsal hassasiyete ve kesilen parçanın kesme işlemi esnasında çarpılmamasına özen gösterilmeli, kesme yüzeyinin sac düzlemine dik olmasına, çapak olmamasına, köşe yuvarlanmasının minimum seviyede olmasına dikkat edilmelidir. Kullanılan takım tasarımının doğru yapılması, çeliğin doğru seçilmesi ve çeliğe uygulanacak olan ısıl işlem tipi de takımın çalışma ömrünü etkilemektedir. % 1 civarında karbon içeren DIN ve DIN gibi soğuk iş takım çelikleri, daha düşük aşınma direnci göstermelerine karşın daha yüksek süneklik ve işlenebilirlik gibi özelliklere sahiptirler. Bu yüzden metal olmayan malzemelerin kesilmesinde tercih edilmektedirler. Soğuk şekil verme yönteminde, malzemeler aralıklı basınç kuvvetleri altında soğuk şekil verme veya ekstrüzyon yöntemleri ile son ölçülerine getirilirler. Dolayısı ile bu yöntemde kullanılan malzemeler oldukça fazla zorlanmaya maruz kalırlar. Derin çekme yönteminde kalıp ve zımbaların baskı kenarları çok yüksek oranda sürtünme gerilimlerine maruz kalırlar. Bu tür uygulamalarda ledeburik yapıya sahip olan DIN çeliği tercih edilmelidir. Madeni para üretimi gibi hassas uygulamalarda, çok iyi yüzey kalitesi, ağırlık ve ölçü hassasiyeti gerektiğinden dolayı güvenilir ve ekonomik özelliklere sahip, wolfram alaşımlı DIN ve DIN malzemeler kullanılmaktadır. Yüksek tokluk ve parlaklık gerektiren uygulamalarda ise DIN malzemesi tercih edilmelidir. DIN , DIN ve DIN soğuk iş takım çelikleri metalik şerit ve sacları şekil vermek için kullanılabilecek en uygun malzemelerdir. Çalışma esnasında ortaya çıkabilecek yüksek aşınma gerilmelerine dayanabilen bu malzemeler içinde sertlik ve aşınma dayanımı özellikleri açısından DIN ön plana çıkmaktadır. Bu özeliklerinden dolayı DIN soğuk iş takım çeliği taneleme bıçaklarında birincil tercih edilen

39 21 malzeme iken DIN malzemesi tezgah bıçakları, bıçaklar ve çekiçler gibi nispeten daha düşük mekanik gerilimlere maruz kalan yerlerde kullanılır [34] Soğuk İş Takım Çelikleri Bu tez çalışmasında kullanılacak olan DIN soğuk iş takım çeliği ve DIN soğuk iş takım çeliği hakkında bilgiler verilmiştir DIN Soğuk iş takım çeliği Isıl işlem çelikleri olarak baktığımız zaman D2 çelikleri katı sıcaklık noktasına kadar östenit ve karbür ihtiva ettiklerinden, bütün ısıl işlemlere rağmen karbürlerin tamamen çözünmesi hiç bir zaman gerçekleşmez. Tavlanmış çelik % 17 ağırlık olarak bu karbürleri ihtiva eder ve sertlik Brinell arasındadır. Bu sertlik ve karbür muhteviyatı ile böyle bir çeliği işlemede büyük zorluklar vardır. Dolayısıyla bu tip çeliklerde % 0.15 kükürt ilavesi ile işlenebilirlik arttırılır. Isıl işlemlere kükürtün varlığı hiç bir etki yapmaz. Yağda soğutmakla sıcak çelik yüzeyinde meydana gelen tufal kırılıp temizlenir ve böylece düzgün bir yüzey elde edilir. Kontrollü atmosferde yapılan ısıtma ve soğutma işlemleri ile sertleşmiş parçalar parlaklıklarını muhafaza ederler. Çeliğin 1030 C ye kadar ısıtılması esnasında küçük karbürler çözünür ve östenit fazı, karbon, krom ve molibden yönünden zenginleşir. Sertleşmiş bu tip bir çelik % östenit içerir ve genellikle bu miktar östenit için zararlı değildir. Eğer çok küçük boyutsal değişiklikler kalıbın hayatında önemli ise o zaman bir stabilize edici işlem gereklidir. Bu ise -80 C ye kadar yapılan müteaddit soğutmalar ve bunu takip eden tavlamalarla yapılır. Bu çeliklerin ısıl işleminde aşırı ısıtmamak önemlidir, aşırı ısıtma kalıcı östenit miktarını arttırır. Görüldüğü gibi D2 tipindeki hava çelikleri çok düşük boyut değişiklikleri ile sertleşebilirler. Dolayısıyla 1940 lar dan sonra, bu tip hava çeliklerine olan talep çoğalmıştır [49]. Yüksek karbonlu çelik grubundan olan DIN ( AISI D2 ) soğuk iş takım çelikleri, daha fazla karbon içeren AISI D3, D4 ve D7 takım çeliklerine göre daha az aşınma direncine ve tokluk değerlerine sahiptir. Fakat bu çeliklere göre karbon oranının düşük olması nedeni ile işlenebilirlikleri ve şekillendirmesi daha kolaydır. İşlenebilirliğinin kolay

40 22 olması kullanım alanını yaygınlaştırmaktadır. AISI D2 takım çeliğine krom eklendiğinde bu çeliklerin özellikleri iyileşir ve sertlik değeri artar. AISI D2 soğuk iş takım çeliğinin, plastik enjeksiyon kalıpları, kesme ve delme takımları, ağaç bıçakları, kesme bıçakları, diş tarakları, derin çekme ve ekstrüzyon takımları, soğuk çekme makaraları ve ölçme takımları gibi kullanım alanları vardır. AISI D2 çeliği yüksek dayanım, çok yüksek çatlama direnci, sahip olduğu yüksek aşınma direnci gibi özelliklerden dolayı tokluk ve işlenebilirlik özelliği düşük olarak kabul edilir. Takım ömrü, verimlilik artışı nedeniyle en önemli ekonomiklik faktörlerinden birisidir. Sert malzemelerin işlenmesinde geleneksel işleme yöntemlerinin kullanımı ekonomik olmadığı gibi yüksek takım aşınması ve işleme zamanını doğurur. AISI D2 malzemesinin işlenmemiş yapısında sertliği ise 200 HV civarındadır [50]. Kullanım Alanları; Kalınlığı 6 mm ye kadar her türlü soğuk sac kesme kalıpları, delme, zımbalama, kıvırma, bükme, ezme, şişirme, şekillendirme kalıpları, boru ve profil haddeleme makaraları, soğuk haddeleme haddeleri, kağıt, karton, plastik ve sac kesme makinelerinin kesici bıçakları, ağaç işleme takımları, vida, cıvata, perçin, somun gibi bağlantı elemanlarının soğuk şekil verme ve diş çekme kalıpları, çapak alma kalıpları, derin çekme kalıpları, ilaç, seramik sanayinde kullanılan aşındırıcı tozların sıkıştırma kalıpları, plastik enjeksiyon kalıpları ve hamilleri, tel çekme haddeleri ve soğuk ekstrüzyon takımları, hassas kesme kalıpları, dilme bıçakları, kabartma takımları [47] DIN Soğuk iş takım çeliği Yüksek karbon ve krom elementi içeren, mikroyapı da yüksek miktarda karbür içermesi sebebiyle yüksek aşınma direncine ve tokluğa sahip, basınca dayanıklı, derinlemesine sertleşebilen ve ısıl işlem esnasında iyi boyutsal kararlılık gösteren Ledeburitik yapıya sahip soğuk iş takım çeliğidir. Tel erozyon kesimi, paslanmaz sac kesimi, nitrasyon yapılmaya ve darbeli işlerde kullanılmaya uygun değildir. Komplike kalıplarda ısıl işlem sonrasında oluşabilecek boyutsal değişimleri önlemek için ilk önce yapılacak kaba işlemeden sonra gerilme giderme tavlaması yapılması gereklidir.

41 23 Kullanım alanları; Kalınlığı 4 mm ye kadar her türlü soğuk sac kesme kalıpları, delme, zımbalama, kıvırma, şekillendirme, bükme kalıpları, sinter, ilaç sanayi, seramik, tuğla ve ateş tuğlası gibi aşındırıcı tozların sıkıştırma kalıpları, boru ve profil haddeleme kalıpları, soğuk haddeleme merdaneleri, kağıt, karton, plastik ve sac kesme makinelerinin kesici bıçakları, ağaç işleme takımları, vida, civata, perçin, somun gibi bağlantı elemanlarının soğuk şekil verme ve diş çekme kalıpları, çapak alma kalıpları, derin çekme kalıpları, kum püskürtme ağızlıkları, tel çekme kalıpları ve yüksek aşınma direnci gerektiren plastik kalıpları. Aşınmaya dayanıklı olması gereken plastik kalıplarda kullanılması nedeniyle kriyojenik işlem ile aşınma direnci daha çok yükseltilmektedir [50].

42 24

43 25 6. KRİYOJENİK İŞLEM İÇİN YAPILAN ÇALIŞMALAR Barron, kriyojenik işlemlere maruz kalan birçok takım çeliği ve paslanmaz çelik malzemelerin aşınma dirençlerini incelemiştir. Barron, her iki işlem için aynı soğutma oranı ve ıslatma süresini (24 saat) kullanmıştır ve her iki işlem için de aşınma dirençlerinin arttığını ve paslanmaz çelik malzemeler için kriyojenik işlem sonuçlarının birbirine yakın olduğunu bulmuştur [35]. Takım çeliklerinin çoğunda en iyi sonuçlar kriyojenik işlem sonucunda elde edilmiştir. Farklı tür takım çelikleri için, kriyojenik sıcaklıkların daha düşük sıcaklıklara inildikçe aşınma direncininin daha fazla geliştiği görülmüştür [13, 17]. Kriyojenik işlemin çelik malzemeler üzerine etkilerinin sebepleri ile ilgili olarak en önemli bulgulardan birisi östenitin martenzite dönüşmesi ve diğer önemli bulgu ise büyük miktarda ince tanecikli karbürlerin çökeltisi sonucunda aşınma direnci açısından malzemenin kuvvetlendirilmesidir [8, 14]. Jiao ve arkadaşları, magnezyum alaşımı (AZ31B) ve titanyum alaşımı (Ti-6Al-4V) gibi düşük yoğunluklu alaşımların kriyojenik sıcaklıklarda mekanik özelliklerini incelemişlerdir. Araştırmacılar, sıcaklığın azalması ile her iki alaşım için akma ve gerilme mukavemetlerinin arttığını göstermişlerdir. Farklı alüminyum alaşımları ile saf bakır ve bakır alaşımları için de akma ve gerilme mukavemetlerinin sıcaklığın azalması ile arttığı belirtilmiştir [24, 25, 26]. Trucks ve arkadaşları yaptıkları çalışmada, bakır alaşımları ile ilgili olarak kriyojenik işlemin, kristal yapının homojenliğini artırdığı, boşlukları ve alaşım elementlerinin yer değiştirmelerini ortadan kaldırdığı ve sonuç olarak iyileştirilmiş yapısal yoğunluğun elektriksel iletkenliğini geliştirdiğini ortaya koymuşlardır. [36]. Tarr ve Rhee, temperleme işlemini (2 saat süreli 589ºK) içeren kriyojenik işlemin krombakır alaşımı esaslı direnç kaynağı elektrotlarının termal iletkenliği üzerine etkisini incelemişlerdir. Araştırmacılar, kriyojenik işlemin, krom miktarının bakır eriyiği içerisinde düşük sıcaklıklarda daha az seviyede olmasından dolayı malzemenin sertliğini etkilemeksizin, termal iletkenliği % 3 ile % 4 arasında artırdığını ortaya koymuşlardır [37].

44 26 Isaak ve Reitz, kriyojenik işlemin, başka bir bakır alaşımı (GRCop-84) üzerine etkisini incelemişlerdir. Araştırmacıların bulguları şunlardır; temperleme işlemi tarafından takip edilen kriyojenik işlem, malzemenin sertliğini % 6 civarında azaltmıştır, kriyojenik işlem aynı zamanda elektriksel özdirencin % 5-6 civarında azalmasına ve buna bağlı olarak da daha yüksek termal iletkenliğe sebebiyet vermiştir, temperleme işlemi olmaksızın kriyojenik işlem daha büyük elektriksel özdirenç değerlerine sebep olmuştur. Ancak mekanik özellikler açısından, Chillar ve Agrawal, kriyojenik işlem sonucunda bakır ve bakır alaşımlarının kesme dayanımı ve sertlik gibi özelliklerinde herhangi bir kazanç sağlanmadığını göstermişlerdir [38]. Bensely ve arkadaşları 353 sementasyon malzemenin kriyojenik işlem yöntemi ile aşınma direncini arttırmaya çalışmışlardır. Bunun için konvansiyonel ısı tedavisi (CHT) sığ kriyojenik işlem ve derin kriyojenik işlem yöntemi uygulanmıştır ve en iyi aşınma direncini derin kriyojenik işlem yöntemini uygulayarak elde etmişlerdir [39]. Joseph Vimal ve arkadaşları T 31 çeliğinin derin kriyojenik işlem yöntemiyle aşınma direncinin arttırılması ile ilgili çalışmışlardır. Bununla ilgili SEM çalışması yapılmış ve T 31 çeliğinin aşınmasında % 75 artış olduğu ortaya çıkmıştır. Kriyojenik işlem yönteminden en iyi verimi almak için ise ısıl işlem sonrası ve temperleme öncesi yapılmasının gerekliliğini söylemişlerdir [40]. Zhirafar ve arkadaşları 4340 çeliğinin mekanik özelliklerinin kriyojenik işlem yöntemiyle artması etkilerini araştırmışlardır. Önce malzemenin genel tokluk, sertlik, yorulma, darbe gibi çeşitli mekanik testlerden geçirildikten daha sonra kriyojenik işlem yöntemiyle malzemelerin bu mekanik özelliklerine tekrar bakılmıştır. Ve çıkan sonuçta ilk olarak düşük olan tokluk, sertlik ve yorulma dayanımı malzemede gözle görülür biçimde artmıştır. Özellikle karbür oluşumu ve kalıntı östenitin martenzite dönüşmesiyle ile birlikte sertlik ve yorulma direncinin arttığı belirlenmiştir [41]. Vinoth kumar ve arkadaşları nikel titanyum aletler üzerinde kriyojenik işlemin etkilerini araştırmışlardır. Sıvı azot tankı yardımıyla elde edilen -185 C de derin kriyojenik işlem altında malzemeler 240 saniye sürelerle 4 defa kriyojenik işleme tabi tutulmuştur. Sonuç olarak malzemeye uygulanan aşınma direnci testinden sonra kilo kaybının azaldığı bir başka deyişle aşınma direncinin arttığı gözlenmiştir [42].

45 27 Indumathi ve arkadaşları yapılan çalışmada polimerler ve kompozit aşındırıcı mekanizmaların aşınma durumlarını kriyojenik işlem ile arttırmayı denemişlerdir. Seçilen materyaller kriyojenik olarak 24 saat boyunca sıvı azot sıcaklığında muamele edilmiştir. Abrasif aşınma davranışı bir pim disk üzerinde SIC kağıdı kullanılarak çeşitli yükler altında aşınma oranları karşılaştırılmıştır ve bazı polimerlerin ve kompozitlerin aşınma dirençlerinde artış potansiyeli olduğu belirlenmiştir [43]. Resim 6.1 de mikroyapı fotoğrafında rulman çeliği olarak bilinen 100Cr6 çeliğinin işlemsiz hali görülmektedir. İşlemsiz 100Cr6 çeliğinde tane yapılarının büyük olduğu görülmektedir. Ayrıca yapıda kalıntı östenitin varlığı yapının aşınma direncinin düşük olması ve sertliğinin istenilen seviyede olmadığı görülmüştür [44]. Resim Cr6 çeliğinin işlemsiz mikroyapı resmi [44]. Resim Cr6 çeliğinin -60 C de kriyojenik işlem uygulanmış mikroyapı fotoğrafı [44].

46 28 Resim 6.2 de ise -60 C de sığ kriyojenik işlem uygulanmıştır. Kalıntı östenit yapıda hala mevcuttur, martenzit yapı daha kararlı hale geldiği tespit edilmiştir. Bu da malzemenin aşınma direncinin artmasına neden olmuştur. Ayrıca sertliğinin de önemli ölçüde arttığı tespit edilmiştir. Resim 6.3 de -90 C de derin kriyojenik işlem uygulanmıştır. Martenzit yapının iyice oluşmaya başlandığı ve kalıntı östenitlerin büyük ölçüde giderildiği görülmüştür. Karbürlerde yüksek yoğunluk ve tekdüze dağılım görülmektedir. Resim Cr6 çeliğinin -90 C de derin kriyojenik işlem uygulandıktan sonra 170 C de 1.5 saat temperlenmiş halinin mikroyapı fotoğrafı [44]. Ünal ve arkadaşları tarafından yapılan çalışmada temperleme işlemi ile birlikte martenzitik yapıların homojen hale geldiği tespit edilmiştir. Ayrıca karbürlerdeki farklı büyüme hızları da kriyojenik işlem ve sonrasında uygulanan temperleme işleminden sonra homojenleşmiştir [44]. Çizelge 6.1. D2 soğuk iş takım çeliğine ait uygulanan işlemler A) D2 soğuk iş takım çeliğine 1000 C de 30 dakika östenitlenmiş yağda su verilmiş mikroyapı resmi B) D2 soğuk iş takım çeliğine 1000 C de 30 dakika östenitlenmiş yağda su verilmiş konumda 200 C de temperlenmiş mikroyapı resmi C) D) D2 soğuk iş takım çeliğine 1000 C de 45 dakika östenitlenmiş yağda su verilmiş mikroyapı resmi D2 soğuk iş takım çeliğine 1000 C de 30 dakika östenitlenmiş yağda su verilmiş 550 C de temperlenmiş ve % 3 Nital ile dağlanmış mikroyapı resmi

47 29 a ) b) c ) d) Resim 6.4. D2 çeliğine ait farklı sıcaklıklardaki ısıl işlem görmüş mikroyapı resmi [45]. Karbürün boyutu, östenitleme sonrası 12,76 µm iken, menevişleme sonrası 10,22 µm ye kadar düşmüştür. Karbür boyutundaki azalma, temperleme aşamasındaki sıcaklık seçimine ve östenitleme süresinin 45 dakika tutulmasına bağlıdır. Literatüre bakıldığında D2 takım çeliği için olması gereken karbür boyutu 10 ile 15 µm arasında olduğunda düşük aşınma direnci sağlarken yapılan çalışmada karbür boyutunun yapılan denemelerde temperleme ile 10 ve 11 µm ye kadar düştüğü belirlenmiştir. Karbürün alansal dağılımının temperleme aşaması sonrası beklendiği gibi % 12,27 den % 10,22 ye kadar azaldığı görülür. Karbür çapındaki azalma ile çelikte temperleme sonrası yapının daha tok davrandığını ve aşınma direncinin yüksek olduğunu gösterir. Östenitleme sonrası su verme ile birlikte yapıda martenzitik dönüşüm gerçekleşir. Her östenitleme işleminden sonra temperleme ile beraber hali hazırda sert ve gevrek olan yapının kalıntı gerilmelerinin boşaltılmasının yanında karbon atomlarının göç etmesi sağlanır. 200 C de yapılacak bir temperleme sadece karbon göçüne neden olduğundan demir karbon kafesinde karbür oluşturması mümkündür. D2 takım çeliği için ideal sayılabilecek bir sıcaklık olan 550 C de temperleme işlemi sonrası

48 30 yapıda alaşım karbürleri dağılır. Temperleme işlemi ile beraber alaşım daha uniform hale gelmiştir [45]. Çizelge 6.2. D2 soğuk iş takım çeliğine farklı sürelerde uygulanan kriyojenik işlem çizelgesi [78]. A) D2 soğuk iş takım çeliğine 1000 C de 30 dakika östenitlenmiş yağda su verilmiş mikroyapı fotoğrafı B) D2 soğuk iş takım çeliğine 30 dakika boyunca kriyojenik işlem uygulanmış mikroyapı fotoğrafı C) D2 soğuk iş takım çeliğine 4 saat boyunca kriyojenik işlem uygulanmış mikroyapı fotoğrafı D) D2 soğuk iş takım çeliğine 16 saat boyunca kriyojenik işlem uygulanmış mikroyapı fotoğrafı E) D2 soğuk iş takım çeliğine saat boyunca kriyojenik işlem uygulanmış mikroyapı fotoğrafı Resim 6.5. D2 çeliğinin farklı sürelerde kriyojenik işlem uygulanmış mikroyapı resmi (a-bc-d-e) [78].

49 31 Kriyojenik işlemin AISI D2 çeliğinin mikroyapısındaki ikincil karbür miktarını artırdığı ve daha yoğun dağılım sağladığı daha önce yapılan çalışmalarda görülmektedir [53, 69]. Kriyojenik işlemin bekletme süresi arttıkça ince karbür çökelimi nin de arttığı gözlemlenmiştir [65, 66]. Klasik ısıl işlemle karşılaştırıldığında karbürlerde, 30 dakika, 4 saat ve 16 saat kriyojenik işlem için çok az değişim oluşurken, 24 saatte daha belirgin değişim meydana gelmiştir. Resim 6.5 de görüldüğü gibi 24 saatlik bekletme süresinde daha küresel ve daha ince ikincil karbür dağılımı oluşmuştur [78]. Resim 6.6 da yüksek hız takım çeliklerine ait mikroyapı örnekleri gösterilmiştir. Resim 6.6.a da malzemenin kriyojenik ısıl işlemden önceki mikroyapısı gösterilmiştir. Bu mikroyapı resminde malzeme de kalıntı östenit fazı görülmektedir. Ayrıca tane yapılarının büyük oluşu da göze çarpmaktadır. Bu sonuçlar ışığında malzemenin yeteri kadar sert olmadığı tespit edilmiştir. Resim 6.6. HSS çeliğinin kriyojenik ısıl işlemden önceki mikroyapısı (a) ve HSS çeliğinin kriyojenik ısıl işlemden sonraki mikroyapısı (b) [46]. Resim 6.6.b ye baktığımız zaman ise malzemenin yapısındaki kalıntı östenitlerin yerini martenzit yapıya bıraktığı görülmektedir. Martenzit, yapının her yerine homojen olarak dağılmıştır. Ayrıca tane boyutları da küçülmüş ve böylelikle malzemenin mekanik özellikleri; özelliklede sertliğinde ve aşınma direncinde büyük bir artış meydana gelmiştir [46].

50 32

51 33 7. DENEYSEL ÇALIŞMALAR 7.1. Deney Numuneleri Bu çalışmada DIN ve DIN soğuk iş takım çelikleri kullanılmıştır. Her iki çeliğinde kimyasal bileşimi ve fiziksel özellikleri aşağıdaki Çizelge 7.1 ve Çizelge 7.2 de gösterilmiştir. Çizelge 7.1. DIN ve DIN soğuk iş takım çeliklerinin kimyasal bileşimi [50]. DIN (AISI D2) deney numunesi kimyasal bileşimi Si V Cr Mn Ni C Mo Fe 0,235 0,756 10,492 1,665 0,891 1,5 1,103 83,972 DIN (AISI D3) deney numunesi kimyasal bileşimi Si V Cr Mn Ni C Mo Fe 0,704 0,305 11,263 0,591 0,676 2,23 2,283 83,784 Çizelge 7.2. DIN ve DIN soğuk iş takım çeliklerinin fiziksel özellikleri [50]. Deney numunesi Yoğunluk Kg/cm Sertlik HRC Fiziksel Özellikler Akma dayanımı N/mm Çekme dayanımı N/mm Isıl İletkenlik W/m.k DIN (AISI D3) 7, Deney numunesi Yoğunluk Kg/cm Sertlik HRC Fiziksel Özellikler Akma dayanımı N/mm Çekme dayanımı N/mm Isıl İletkenlik W/m.k DIN (AISI D3) 7, Deneylerde kullanılan numuneler 6 mm çapında ve 50 mm uzunluğundaki silindirik çeliklerden hazırlanmıştır. DIN ve DIN soğuk iş takım çeliklerine ait işlemsiz, su verme, su verme + kriyojenik işlem uygulanmış ve su verme + kriyojenik işlem uygulanmış + temperlenmiş olmak üzere 4 farklı işlem uygulanmıştır. Su verme işlemi için numuneler 1 saat boyunca 1030 C de tutulmuş ve daha sonra yağda

52 34 soğutulmuştur. Kriyojenik işlem uygulaması ise 140 C de 12 saat süreyle uygulanmıştır. Temperleme işlemi ise 200 C de 2 saat süre ile gerçekleşmiştir Kriyojenik İşlem Deneysel çalışmalar için Resim 7.1 de görülen Alper ısıl işlem tesislerine ait PLC kontrollü direkt soğutma metodu ile çalışan kriyojenik işlem sistemi kullanılmıştır. Resim 7.1. PLC kontrollü, direkt soğutma metodu ile çalışan kriyojenik işlem sistemi [51] 3 ve 4 numaralı numuneler, kriyojenik işlem uygulanmak üzere; ortalama 2 C /dk hızla oda sıcaklığından -140 C ye indirilmiş ve bu sıcaklıkta 12 saat bekletilmiştir. 12 saat sonunda yine ortalama 2 C /dk hızla oda sıcaklığına çıkması sağlanmıştır Metalografik İnceleme Deneyde kullanılan numuneler kriyojenik işlem ile polyestere gömüldükten sonra standart metalografik işlemler uygulanmıştır. Uygulanan işlemler için öncelikle numuneler sırasıyla 240 mesh, 400 mesh, 600 mesh, 800 mesh, ve 1200 mesh lik zımparalama işlemine tabi tutulmuş daha sonra önce 6 mikron, sonrada 3 mikron elmas pasta kullanılarak parlatma işlemi uygulanmıştır.

53 35 Resim 7.2. Döner diskli zımparalama ve parlatma cihazı Parlatma işleminden sonra DIN soğuk iş takım çeliğine Vilella Reagent dağlayıcısı (1 gr Pikrik asit, 5 ml Hidroklorik Asit, 95 ml Etil alkol ) ve DIN soğuk iş takım çeliğine ise % 5 Nital ile dağlama işlemi yapılmıştır. Resim 7.3. Prior marka optik mikroskop Mikroyapının incelenmesi için Prior marka optik mikroskop kullanılmış, görüntüler kamera ve uygun program aracılığıyla bilgisayar ortamına aktarılmıştır.

54 Sertlik Testi Sertlik testleri için DIN ve DIN soğuk iş takım çeliklerinden kesilen 6 mm çapında ve 10 mm uzunluğundaki numunelere Instron Wolpert marka Vickers sertlik ölçüm cihazında sertlik testleri yapılmıştır. Resim 7.4. Instron Wolpert marka Vickers sertlik ölçüm cihazı 30 kg yük kullanılarak HV 30 sertlik testi uygulanmıştır. Her bir numune için 5 sertlik testi yapılmış ve bu değerlerin ortalaması alınmıştır Aşınma Testi Aşınma testleri, oda sıcaklığında kuru kayma şartlarında pim disk aşınma test cihazında yapılmıştır. Abrasif aşınma testleri disk üzerinde pin tipi aşınma cihazında yapılmıştır. Abrasif aşınma için kullanılan aşınma cihazı Resim 7.5 de gösterilmiştir.

55 37 Resim 7.5. Pim disk aşınma test cihazı Deneylerde kullanılan numuneler 6 mm çapında ve 50 mm uzunluğundaki silindirik çeliklerden hazırlanmıştır. Numuneler 0,2 m/sn kayma hızında 800 mesh, 1000 mesh ve 1200 mesh zımpara üzerinde 10 N, 20 N ve 30 N yük altında test edildi. Abrasif zımpara üzerinden aşınan numuneler aşınma yönüne dik şekilde hareket ettirildi. Deneylerde numuneler daima temiz abrasif zımparaya temas ettirilerek yapılmıştır. Deneyde önce numuneler etil alkol ile temizlendi, 0,1 mg hassasiyetine sahip terazide tartıldı, test yapıldıktan sonra tekrar etil alkolle temizlenip hassas aşınma testi yapılarak ortalamaları alınmıştır İstatiksel Analiz Testi Varyans analizi iki ya da daha fazla ortalama arasında fark olup olmadığı ile ilgili hipotezi test etmek için kullanılan istatistiksel metottur. Varyans analizinde bağımlı ve bağımsız değişkenlerden bahsedilir. Yani anova değişik davranışları temsil eden popülasyonların ortalamaları arasındaki farkları belirlemek için tasarlanmıştır. Bağımlı ve bağımsız değişkenin durumuna göre varyans analizinin türü değişmektedir. Anova bir birleşik testtir. Çeşitli sayıda popülasyonun ortalamalarının eşitliği eş zamanlı olarak ya da birlikte test edilir. Anova çeşitli sayıda popülasyonun ortalamalarının eşit olup olmadığını popülasyon varyansının iki tahmincisine bakarak test eder. Tek yönlü anova da iki temel varsayım vardır. Her bir grup normal dağılımdan gelir ve göreli olarak grupların varyansları

56 38 homojendir. Varyans analizi, bazen ölçüt değişken olarak da isimlendirilen ve en az aralık ölçeğinde ölçülmüş bir bağımlı değişkene sahip olmalıdır. Bağımsız değişkenler tümüyle ölçülemeyen (nonmetric) ya da biri ölçülüp (metric) diğeri ölçülemeyen değişkenlerin bir seti olabilir. Bir bağımsız değişken kategorik bir değişken olarak düşünülürse, her bir kategori (düzey) bazı ölçme değerlerini gösterebilse de, ölçülemeyen bir değişken olarak tanımlanır. Anova da ölçülemeyen bağımsız değişkenler, faktör olarak isimlendirilir. Buna göre bir araştırmada, a) tek bir faktörün pozitif etkisiyle ilgileniliyorsa anova, biryönlü varyans analizini, b) n faktörün eş zamanlı etkileriyle ilgileniliyorsa anova, n-yönlü varyans analizini anlatır. Araştırmada yalnız ölçülebilen bağımsız değişkenlerin etkileriyle ilgileniliyorsa daha uygunu olarak çoklu regresyon analizi gündeme gelir. Araştırmacı hem ölçülebilen, hem de ölçülemeyen bağımsız değişkenin etkileriyle ilgileniyorsa, kovaryans analizi yapılabilir. Ölçülebilen ve ölçülemeyen bağımsız değişkenlerin bağımlı değişken üzerindeki etkilerinin incelendiği bir desende alternatif bir yol da çoklu regrasyon analizidir. Bu analizde ölçülemeyen bağımsız değişken, dummy değişken olarak isimlendirilen bir başka değişken olarak tanımlanarak, analize dahil edilir. Araştırmacı, birden fazla faktörün bir bağımlı değişken üzerindeki etkisini ayrı ayrı test etmenin yerine birlikte, eş zamanlı (simültane) etkilerini test etmek isteyebilir. İşte bu tür bir karşılaştırma, iki faktörlü bir deseni gerektirir [52].

57 39 8. DENEY SONUÇLARI 8.1. Mikroyapı İnceleme Sonuçları DIN soğuk iş takım çeliğinin mikroyapısı Resim 8.1 de gösterilmiştir. DIN çeliği tavlanmış durumda, alaşımca düşük ferrit ve çokça sayıda küçük ve büyük karbürler den meydana gelmiştir. İri karbür parçacıkları ingottan sonra çeşitli sıcak işlemlere rağmen yapı içerisinde kalmışlardır. Çizelge 8.1. DIN soğuk iş takım çeliğine uygulanan deneysel işlemler A) İşlemsiz DIN çeliğinin mikroyapı resmi B) DIN soğuk iş takım çeliği 1 saat boyunca 1030 C de östenitlenmiş ve yağda su verilmiş halinin mikroyapı resmi C) DIN soğuk iş takım çeliği 1 saat boyunca 1030 C de östenitlenmiş, yağda su verilmiş daha sonra -140 C de 12 saat boyunca kriyojenik işlem uygulanmış halinin mikroyapı resmi D) DIN soğuk iş takım çeliğine 1 saat boyunca 1030 C de östenitlenmiş yağda su verilmiş daha sonra ise -140 C de 12 saat boyunca kriyojenik işlem uygulanmış ve son olarak 200 C de 2 saat boyunca temperleme işlemi yapılmış halinin mikroyapı resmi Resim 8.1. İşlemsiz DIN soğuk iş takım çeliğinin mikroyapısı X50 (a) DIN soğuk iş takım çeliğinin mikroyapısına baktığımız zaman küçük büyük karbürler, iri karbür parçacıkları, beyaz karbürler ve büyük oranda görülen kalıntı östenit bulunmaktadır. Bu tip çelikler katı sıcaklık noktasına kadar östenit ve karbür ihtiva ettiklerinden, su verme işlemine rağmen karbürlerin tamamen çözünmesi hiç bir zaman gerçekleşmez.

58 40 DIN soğuk iş takım çeliğine 1 saat boyunca 1030 C de östenitlenmiş yağda su verilmiş halinin mikroyapısı Resim 8.2 de gösterilmektedir. Resim 8.2. Su verilmiş DIN soğuk iş takım çeliğinin mikroyapısı X50 (b) Malzemenin su verme işlemi 1 saat boyunca 1030 C de yağda soğutma ile gerçekleşmiştir. Mikroyapı ya baktığımız zaman işlemsiz DIN çeliğinin yapısına nazaran yapıda bulunan kalıntı östenit miktarı oldukça azalmış ve yapı martenzit yapıya dönüşmüştür. Kalıntı östenit yapıda hala bir miktar bulunmaktadır ve tam martenzit sağlanmamıştır. Karbür boyutu, su verme işleminden sonra mikroyapıya baktığımız zaman oldukça düşmüştür. Buda malzemenin sertlik artışına olumlu bir etki yapmıştır. Yapıdaki karbürler homojen olarak dağılmıştır. Bu karbürlerin dağılımı, boyutları, miktarı ve parçacıklar arası mesafeleri, malzemenin mekanik özelliklerini etkiler. Bu parçacıkların boyutlarında işlemsiz hale göre daha küçük olduğu ortaya çıkmıştır ancak su verme işlemi ile tam olarak homojen bir şekilde dağılmadığı ve boyutlarının istenildiği oranda küçülmediği görülmektedir. Ayrıca krom karbürlerinin tane sınırlarında çökeldiği tespit edilmiştir. Buda sertlik artışını ve aşınma direncini olumlu yönde etkilemiştir. Resim 8.3 de DIN soğuk iş takım çeliğine 1 saat boyunca 1030 C de östenitlenip yağda su verilmiş ve daha sonra -140 C de 12 saat boyunca kriyojenik işlem uygulanmış malzemenin mikroyapısı gösterilmektedir.

59 41 Resim 8.3. Su verilmiş, kriyojenik işlem uygulanmış DIN soğuk iş takım çeliğinin mikroyapısı X50 (c) DIN soğuk iş takım çeliğinin Resim 8.3 de gösterilen mikroyapı resmine baktığımız zaman kriyojenik işlem ile birlikte yapı içerisinde bulunan kalıntı östenit miktarının oldukça azaldığı tespit edilmiştir. Buna bağlı olarak yapı tamamen olmasa da doygun martenzit yapıya dönüşmüştür. Kriyojenik işlem uygulaması ile beraber yapının doygun martenzit yapıya dönüşmesi malzemenin daha sert ve aşınma direncinin de buna bağlı olarak daha iyi olduğu tespit edilmiştir Resim 8.4 de DIN soğuk iş takım çeliğine 1 saat boyunca 1030 C de östenitlenmiş yağda su verilmiş daha sonra ise -140 C de 12 saat boyunca kriyojenik işlem uygulanmış ve son olarak 200 C de 2 saat boyunca temperleme işlemi yapılmış malzemenin mikroyapısı Resim 8.4 de gösterilmiştir.

60 42 Resim 8.4. Su verilmiş, kriyojenik işlem ve temperleme işlemi uygulanmış DIN soğuk iş takım çeliğinin mikroyapısı X50 (d) Malzeme yapısını incelediğimiz zaman yapıyı oluşturan temel bileşenlerin plaka tipi martenzit olduğu ve yapı içerisinde dağılımı sağlanan krom karbürlerin tane sınırlarında çökeldiği görülmüştür. Matris içerisinde düşük miktarda kalıntı östenit bulunmaktadır. Kriyojenik işlem ile oluşan kırılgan yapı temperleme işlemiyle beraber azalmış ve malzeme daha tok bir yapıya ulaşmıştır. Yapı içerisindeki kalıntı östenit miktarı temperleme işlemiyle beraber kriyojenik işlem sonrası görülen kalıntı östenit miktarına göre bir miktar artış sağlamış ve buda yapıdaki sertliğin azalmasına neden olmuştur. Burada dikkat edilmesi gereken husus temperleme sıcaklığının 400 C yi geçmemesi gerekmektedir. Çünkü belirtilen sıcaklığın üstünde yapılan temperleme işleminde, martenzit kafesi tamamen kübik yapıya döner, karbonlar uzaklaşır, mikroyapı ferrit ve perlit haline dönüşür. 250 C ye kadar olan temperlemelerde ise martenzit yapıyı oluşturan tetragonal yapıdaki karbonlar difüzyon mekanizmasıyla karbürler meydana getirir. Böylece yapı bir miktar sertlik kaybına uğramış olsa da tokluk önemli derecede artırılabilir. Karbür çapındaki azalma ile çelikte temperleme sonrası yapının daha tok davrandığını ve aşınma direncinin yüksek olduğunu gösterir. Östenitleme işleminden sonra temperleme ile beraber hali hazırda sert ve gevrek olan yapının kalıntı gerilmelerinin boşaltılmasının yanında karbon atomlarının göç etmesi sağlanır. Ancak östenitleme işlemi sonrası su verme ile birlikte yapıda görülen aşınma direnci artmış olsa da kriyojenik işlem

61 43 uygulamasına nazaran aşınma direnci bir miktar azalmıştır. Buda malzemenin sertliğinde meydana gelen azalmaya bağlı olarak gerçekleşmiştir. Çizelge 8.2. DIN soğuk iş takım çeliğine uygulanan deneysel işlemler A) İşlemsiz DIN çeliğinin mikroyapı fotoğrafı B) DIN soğuk iş takım çeliği 1 saat boyunca 1030 C de östenitlenmiş yağda su verilmiş halinin mikroyapı fotoğrafı C) DIN soğuk iş takım çeliği 1 saat boyunca 1030 C de östenitlenmiş yağda su verilmiş daha sonra -140 C de 12 saat boyunca kriyojenik işlem uygulanmış halinin mikroyapı fotoğrafı D) DIN soğuk iş takım çeliğine 1 saat boyunca 1030 C de östenitlenmiş yağda su verilmiş daha sonra ise -140 C de 12 saat boyunca kriyojenik işlem uygulanmış ve son olarak 200 C de 2 saat boyunca temperleme işlemi yapılmış halinin mikroyapı fotoğrafı Resim 8.5 de DIN soğuk iş takım çeliğinin işlemsiz malzemenin mikroyapı fotoğrafı görülmektedir. Resim 8.5. İşlemsiz DIN soğuk iş takım çeliğinin mikroyapısı X50 (a) Resim 8.6 da DIN soğuk iş takım çeliğinin 1 saat boyunca 1030 C de östenitlenmiş yağda su verilmiş malzemenin mikroyapısı görülmektedir.

62 44 Resim 8.6. Su verilmiş DIN soğuk iş takım çeliğinin mikroyapısı X50 (b) DIN soğuk iş takım çeliğinin işlemsiz haline oranla yapıdaki karbürlerin küresel hale geldiği gözlenmiştir. Ayrıca karbür boyutlarının da küçüldüğü gözlenmektedir. Kalıntı östenitin yapıda hala var olduğu ancak büyük bir kısmının su verme işlemi uygulamasıyla beraber martenzit yapıya dönüştüğü gözlendi. Böylelikle yapının sertliği de artmış oldu. Ayrıca yapının aşınma dayanımı da martenzit yapıya dönüşmesiyle beraber oldukça arttığı belirlendi. Resim 8.7 de DIN soğuk iş takım çeliği 1 saat boyunca 1030 C de östenitlenmiş yağda su verilmiş daha sonra -140 C de 12 saat boyunca kriyojenik işlem uygulanmış malzemenin mikroyapısı gösterilmiştir.

63 45 Resim 8.7. Su verilmiş, kriyojenik işlem uygulanmış DIN soğuk iş takım çeliğinin mikroyapısı X50 (c) Kriyojenik işlem sonrası DIN soğuk iş takım çeliğinin yapısı büyük oranda martenzit yapıya dönüşmüştür. Kalıntı östenit yapıda hala bir miktar vardır. Ancak uygulanan kriyojenik işlem yöntemi ile malzemenin aşınma direnci artmıştır. Resim 8.8 de DIN soğuk iş takım çeliğine 1 saat boyunca 1030 C de östenitlenmiş yağda su verilmiş daha sonra ise -140 C de 12 saat boyunca kriyojenik işlem uygulanmış ve son olarak 200 C de 2 saat boyunca temperleme işlemi yapılmış malzemenin mikroyapı fotoğrafı gösterilmiştir. Resim 8.8. Su verilmiş, kriyojenik işlem ve temperleme işlemi uygulanmış DIN soğuk iş takım çeliğinin mikroyapısı X50 (d)

64 46 Temperleme işlemi ile beraber yapıda az miktarda olan kalıntı östenit miktarının bir miktar arttığı tespit edildi. Yapıdaki karbürler, su verme işlemi görmüş DIN soğuk iş takım çeliğine göre daha az miktarda ve boyutları da daha küçüktür. Ancak kriyojenik işlem ile karbür boyutunda büyüme ve artış gözlendi. Temperleme işlemi ile beraber, östenitleşme sonrası yağda su verilmiş olan DIN soğuk iş takım çeliğinin yapısında görülen aşınma direnci artmış olsa da kriyojenik işlem uygulamasına göre aşınma direnci bir miktar azalmıştır. Temperleme işleminin bununla birlikte malzemenin sertliğinin de azalmasına sebebiyet verdiği görülmüştür. Mikroyapı çalışmaları sonucu yapıda bulunan karbürler ile ilgili bilgiler ve bu konu hakkında yapılan çalışmalar sonucu bulunan değerlendirmeler SEM mikroyapı yorumlarında detaylı bir şekilde verilmiştir Abrasif Aşınma Test Sonuçları Abrasif aşınma testi için DIN ve DIN soğuk iş takım çeliklerine ait işlemsiz, su verilmiş, su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış ve su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış + temperlenmiş olmak üzere 4 farklı numuneye aşınma testi uygulanmıştır. Disk üzerinde pim aşınma testleri deneylerinde 10 N, 20 N ve 30 N yük altında 800 mesh, 1000 mesh ve 1200 mesh zımparalar kullanılarak aşınma testi yapılmıştır. Çizelge 8.3. Aşınma deneyi için DIN soğuk iş takım çeliğine uygulanan işlemler A) B) C) DIN soğuk iş takım çeliğine ait işlemsiz, su verilmiş, su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış ve su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış + temperlenmiş olan 4 farklı numunelere 800 mesh zımpara kullanılarak ve 10 N, 20 N, 30 N kuvvet uygulanarak kaydedilen aşınma kaybı değerleri DIN soğuk iş takım çeliğine ait işlemsiz, su verilmiş, su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış ve su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış + temperlenmiş olan 4 farklı numunelere 1000 mesh zımpara kullanılarak ve 10 N, 20 N, 30 N kuvvet uygulanarak kaydedilen aşınma kaybı değerleri DIN soğuk iş takım çeliğine ait işlemsiz, su verilmiş, su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış ve su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış + temperlenmiş olan 4 farklı numunelere 1200 mesh zımpara kullanılarak ve 10 N, 20 N, 30 N kuvvet uygulanarak kaydedilen aşınma kaybı değerleri Şekil 8.1 de DIN soğuk iş takım çeliğine ait 800 mesh zımpara boyutunda ve farklı yüklerdeki aşınma kaybı değerleri gösterilmiştir.

65 Aşınma kaybı, mg Mesh işlemsiz ısıl işlem ısıl + Kryo ısıl+cry+temp 0 10N 20N 30N Yük, N Şekil 8.1. DIN soğuk iş takım çeliğine ait aşınma kaybı değerleri (a) 800 mesh zımpara altında DIN soğuk iş takım çeliğine 10 N, 20 N ve 30 N yük altında aşınma testi uygulanmıştır. Uygulanan testlerdeki aşınma kaybına bakıldığı zaman su verme işlemi uygulamasının ve su verme işlemi ile beraber uygulanan kriyojenik işlemin malzemenin aşınma direncine olumlu etki yaptığı görülmektedir. 10 N yük altında su verme işlemi uygulamasıyla malzemenin aşınma kaybı işlem görmemiş haline oranla % 25,1 azalmıştır. Su verme işlemi ile birlikte uygulanan kriyojenik işlem ile malzemenin aşınma kaybı ise yaklaşık olarak % 56,2 azalmıştır. Temperleme işlemi sonrasında aşınma kaybı malzemenin işlemsiz haline oranla % 28,8 azalmıştır. Burada kriyojenik işlemin aşınma direncine etkisinin oldukça yüksek olduğu görülmekle beraber temperleme işleminin malzemenin aşınma direncine olumsuz yönde etki ettiği yani aşınma kaybını arttırıcı bir etken olduğu ortaya çıkmıştır. 20 N yük altında ise işlemsiz DIN soğuk iş takım çeliğine uygulanan su verme işlemi ile birlikte malzemenin aşınma kaybının işlem görmemiş haline oranla % 13,7 azaldığı, su verme işlemin den sonra uygulanan kriyojenik işlem ile beraber aşınma kaybının ise işlem görmemiş numuneye oranla % 48,6 azaldığı tespit edilmiştir. Kriyojenik işlem sonrası uygulanan temperleme işleminde ise aşınma kaybı yine işlem görmemiş numuneye oranla % 19,2 azalmıştır. 30 N yük altında DIN soğuk iş takım çeliğinin su verme işlemi uygulanmış halinin aşınma kaybı işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 14,9 azalmıştır. Su

66 Aşınma kaybı, mg 48 verme işlemi sonrası uygulanan kriyojenik işlem ile beraber malzemenin aşınma kaybı işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 48,6 azalmıştır. Kriyojenik işlem sonrası uygulanan temperleme işleminde ise aşınma kaybı işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 26,7 azalmıştır. 800 mesh zımpara ile yapılan aşınma kayıplarına baktığımız zaman en iyi aşınma direncinin su verme işlemi sonrası uygulanan kriyojenik işlem ile sağlandığı görülmüştür. En az aşınma direnci bir başka deyişle en az aşınma kaybı su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış olan numunenin 10 N yük altında olduğu tespit edildi. Malzemeye uygulanan yük arttıkça aşınma direncinin azaldığı dolayısı ile aşınma kaybının arttığı görüldü. Temperleme işleminin ise aşınma direncini azaltıcı yönde etkisi olduğu ortaya çıkmıştır. Şekil 8.2 de DIN soğuk iş takım çeliğine ait 1000 mesh zımpara boyutunda ve farklı yüklerdeki aşınma kaybı değerleri gösterilmiştir Mesh işlemsiz ısıl işlem ısıl + Kryo ısıl+kry +Temp 0 10N 20N 30N Yük, N Şekil 8.2. DIN soğuk iş takım çeliğine ait aşınma kaybı değerleri (b) 1000 mesh zımpara altında DIN soğuk iş takım çeliğine 10 N, 20 N ve 30 N yük altında aşınma testleri uygulanmıştır. Uygulanan testlerdeki aşınma kayıplarına bakıldığı zaman 10 N yük altında su verme işlemi uygulamasıyla malzemenin aşınma kaybı işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 22,8 lik bir azalma göstermiştir. Su verme işlemi ile birlikte uygulanan kriyojenik işlem ile malzemenin aşınma kaybı ise işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla yaklaşık olarak % 42,4 azalma gösteriştir.

67 49 Temperleme işlemi sonrasında ki aşınma kaybı ise malzemenin işlemsiz haline oranla % 27,2 azalma göstermiştir. Burada kriyojenik işlemin aşınma direncine etkisinin oldukça yüksek olduğu yani en az aşınma kaybının kriyojenik işlem uygulamasında gözlendiği görülmekle beraber temperleme işleminin malzemenin aşınma direncine olumsuz yönde etki ettiği ortaya çıkmıştır. 20 N yük altında ise işlemsiz DIN soğuk iş takım çeliğine uygulanan su verme işlemi ile birlikte malzemenin aşınma kaybı işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 17.3 azalmıştır. Su verme işleminden sonra uygulanan kriyojenik işlem ile beraber gözlenen aşınma kaybı ise işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 35,9 azalmıştır. Kriyojenik işlem sonrası uygulanan temperleme işleminde ise aşınma kaybı yine işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 18,8 azalmıştır. 30 N yük altında DIN soğuk iş takım çeliğinin su verme işlemi uygulanmış halinin aşınma kaybı işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 9,6 azalmıştır. Su verme işlemi sonrası uygulanan kriyojenik işlem ile beraber malzemenin aşınma kaybı ise işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 35,6 azalmıştır. Kriyojenik işlem sonrası uygulanan temperleme işleminde ise aşınma kaybı yine işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 14,9 azalmıştır mesh zımpara ile yapılan aşınma kayıplarına baktığımız zaman en iyi aşınma direncinin yani en az aşınma kaybının su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış olan numunenin 10 N yük altında olduğu tespit edildi. Malzemeye uygulanan yük arttıkça aşınma direncinin azaldığı kısaca aşınma kaybının arttığı tespit edildi. Temperleme işleminin ise aşınma direncini azaltıcı yönde etkisi olduğu görülmüştür. Şekil 8.3 de DIN soğuk iş takım çeliğine ait 1200 mesh zımpara boyutunda ve farklı yüklerdeki aşınma kaybı değerleri gösterilmiştir.

68 Aşınma kaybı, mg Mesh 10N 20N 30N Yük, N işlemsiz ısıl işlem ısıl + Kryo ısıl+kry+temp Şekil 8.3. DIN soğuk iş takım çeliğine ait aşınma kaybı değerleri (c) 1200 mesh zımpara altında DIN soğuk iş takım çeliğine 10 N, 20 N ve 30 N yük altında aşınma testleri uygulanmıştır. Uygulanan testlerdeki aşınma kaybına bakıldığı zaman 10 N yük altında su verme işlemi uygulamasıyla malzemenin aşınma kaybı işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 14,9 azalmıştır. Su verme işlemi ile birlikte uygulanan kriyojenik işlem ile malzemenin aşınma kaybı ise işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla yaklaşık olarak % 22,8 azalmıştır. Temperleme işlemi sonrasında aşınma kaybı ise işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 20,4 azalmıştır. Burada kriyojenik işlemin aşınma direncine etkisinin oldukça yüksek olduğu görülmekle beraber temperleme işleminin malzemenin aşınma direncine olumsuz yönde etki ettiği ortaya çıkmıştır. 20 N yük altında DIN soğuk iş takım çeliğine uygulanan su verme işlemi ile birlikte malzemenin aşınma kaybının işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 20,1 azaldığı, su verme işlemi sonrası uygulanan kriyojenik işlem ile beraber aşınma kaybının ise % 41,6 azaldığı görülmüştür. Kriyojenik işlem sonrası uygulanan temperleme işleminde ise aşınma kaybı işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 34,2 azalmıştır. 30 N yük altında DIN soğuk iş takım çeliğinin su verme işlemi uygulanmış halinin aşınma kaybı işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 17,9 azalmıştır. Su verme işlemi sonrası uygulanan kriyojenik işlem ile beraber malzemenin aşınma kaybı ise işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 22,8 azalmıştır. Kriyojenik işlem

69 51 sonrası uygulanan temperleme işleminde ise aşınma kaybı işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 21,2 azalmıştır mesh zımpara ile yapılan aşınma kayıplarına baktığımız zaman en iyi aşınma direncinin su verme işlemi sonrası uygulanan kriyojenik işlem ile sağlandığı görüldü. En az aşınma direnci su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış olan numunenin 20 N yük altında olduğu tespit edildi. Malzemeye uygulanan yük arttıkça aşınma direncinin azaldığı dolayısı ile aşınma kaybının artış gösterdiği tespit edildi. Temperleme işleminin ise aşınma direncini azaltıcı yönde etkisi olduğu ortaya çıkmıştır. Çizelge 8.4. Aşınma deneyi için DIN Soğuk iş takım çeliğine uygulanan işlemler A) B) C) DIN soğuk iş takım çeliğine ait işlemsiz, su verilmiş, su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış ve su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış + temperlenmiş olan 4 farklı numunelere 800 mesh zımpara kullanılarak ve 10 N, 20 N, 30 N kuvvet uygulanarak kaydedilen aşınma kaybı değerleri DIN soğuk iş takım çeliğine ait işlemsiz, su verilmiş, su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış ve su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış + temperlenmiş olan 4 farklı numunelere 1000 mesh zımpara kullanılarak ve 10 N, 20 N, 30 N kuvvet uygulanarak kaydedilen aşınma kaybı değerleri DIN soğuk iş takım çeliğine ait işlemsiz, su verilmiş, su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış ve su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış + temperlenmiş olan 4 farklı numunelere 1200 mesh zımpara kullanılarak ve 10 N, 20 N, 30 N kuvvet uygulanarak kaydedilen aşınma kaybı değerleri Şekil 8.4 de DIN soğuk iş takım çeliğine ait 800 mesh zımpara boyutunda ve farklı yüklerdeki aşınma kaybı değerleri gösterilmiştir.

70 Aşınma kaybı, mg Mesh işlemsiz ısıl işlem ısıl + cryo ısıl+cry+temp 0 10N 20N 30N Yük, N Şekil 8.4. DIN soğuk iş takım çeliğine ait aşınma kaybı değerleri (a) 800 mesh zımpara altında DIN soğuk iş takım çeliğine 10 N, 20 N ve 30 N yük altında aşınma testleri uygulanmıştır. Uygulanan testlerdeki ağırlık kaybına bakıldığı zaman 10 N yük altında su verme işlemi uygulamasıyla malzemenin aşınma kaybı işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 20,3 azalmıştır. Su verme işlemi ile birlikte uygulanan kriyojenik işlem ile malzemenin aşınma kaybı ise yaklaşık olarak % 36 azalmıştır. Temperleme işlemi sonrasında aşınma kaybı ise işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 24,4 azalmıştır. Burada kriyojenik işlemin aşınma direncine etkisinin oldukça yüksek olduğu görülmekle beraber temperleme işleminin malzemenin aşınma direncine olumsuz yönde etki ettiği ortaya çıkmıştır. 20 N yük altında DIN soğuk iş takım çeliğine uygulanan su verme işlemi ile birlikte malzemenin aşınma kaybı işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 8,9 azaldığı, su verme işlemi sonrası uygulanan kriyojenik işlem ile beraber aşınma kaybının ise % 34,6 azaldığı görülmüştür. Kriyojenik işlem sonrası uygulanan temperleme işleminde ise aşınma kaybı oranı işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 17,1 azalmıştır. 30 N yük altında DIN soğuk iş takım çeliğinin işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla su verme işlemi uygulanmış halinin aşınma kaybı % 13 azalmıştır. Su verme işlemi sonrası uygulanan kriyojenik işlem ile beraber malzemenin aşınma kaybı ise

71 Aşınma kaybı, mg 53 yine işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 29 azalmıştır. Kriyojenik işlem sonrası uygulanan temperleme işleminde ise aşınma kaybı işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 16 azalmıştır. 800 mesh zımpara altında uygulanan 10 N, 20 N ve 30 N luk kuvvetlere baktığımız zaman en iyi aşınma direnci 10 N yük altında su verilmiş + kriyojenik işlem uygulamasında görülmüştür. Yük miktarı arttıkça aşınma direncinin azaldığı dolayısı ile aşınma kaybının artış gösterdiği görülmektedir. Şekil 8.5 de DIN soğuk iş takım çeliğine ait 1000 mesh zımpara boyutunda ve farklı yüklerdeki aşınma kaybı değerleri gösterilmiştir Mesh işlemsiz ısıl işlem ısıl + cryo ısıl+cry+temp 0 10N 20N 30N Yük, N Şekil 8.5. DIN soğuk iş takım çeliğine ait aşınma kaybı değerleri (b) 1000 mesh zımpara altında DIN soğuk iş takım çeliğine 10 N, 20 N ve 30 N yük altında aşınma testleri uygulanmıştır. Uygulanan testlerdeki aşınma kaybına bakıldığı zaman 10 N yük altında su verme işlemi uygulamasıyla malzemenin aşınma kaybı işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 28,8 azalmıştır. Su verme işlemi ile birlikte uygulanan kriyojenik işlem ile malzemenin aşınma kaybı ise işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla yaklaşık olarak % 35,3 azalmıştır. Temperleme işlemi sonrasında aşınma kaybı malzemenin işlemsiz haline oranla % 19,3 azalma göstermiştir. Burada kriyojenik işlemin aşınma direncine etkisinin oldukça yüksek olduğu görülmekle

72 54 beraber temperleme işleminin malzemenin aşınma direncine olumsuz yönde etki ettiği ortaya çıkmıştır. 20 N yük altında DIN soğuk iş takım çeliğine uygulanan su verme işlemi ile birlikte malzemenin aşınma kaybı işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 12,9 azaldığı, su verme işlemi sonrası uygulanan kriyojenik işlem ile beraber aşınma kaybının ise % 39,4 azaldığı görülmüştür. Kriyojenik işlem sonrası uygulanan temperleme işleminde ise aşınma kaybı yine işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 30,3 azalmıştır. 30 N yük altında DIN soğuk iş takım çeliğinin su verme işlemi uygulanmış halinin aşınma kaybı işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 9,5 azalmıştır. Su verme işlemi sonrası uygulanan kriyojenik işlem ile beraber malzemenin aşınma kaybında ise işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 37,2 lik bir azalma görülmüştür. Kriyojenik işlem sonrası uygulanan temperleme işleminde aşınma kaybı yine işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 15 azalmıştır mesh zımpara altında uygulanan 10 N, 20 N ve 30 N luk kuvvetlere baktığımız zaman en iyi aşınma direnci 20 N yük altında su verilmiş + kriyojenik işlem uygulamasında görülmüştür. Yük miktarı 30 N olduğu durumda ki aşınma kaybı 20 N luk yüke oranla % 5,5 lik bir artış göstermiştir. Şekil 8.6 da DIN soğuk iş takım çeliğine ait 1200 mesh zımpara boyutunda ve farklı yüklerdeki aşınma kaybı değerleri gösterilmiştir.

73 Aşınma kaybı, mg Mesh 10N 20N 30N Yük, N işlemsiz ısıl işlem ısıl + cryo ısıl+cry+temp Şekil 8.6. DIN soğuk iş takım çeliğine ait aşınma kaybı değerleri (c) 1200 mesh zımpara altında DIN soğuk iş takım çeliğine 10 N, 20 N ve 30 N yük altında aşınma testleri uygulanmıştır. Uygulanan testlerdeki aşınma kayıplarına bakıldığı zaman 10 N yük altında su verme işlemi uygulamasıyla malzemenin aşınma kaybı işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 12,3 azalmıştır. Su verme işlemi ile birlikte uygulanan kriyojenik işlem ile malzemenin aşınma kaybı ise yaklaşık olarak % 19,5 lik bir azalma göstermiştir. Temperleme işlemi sonrasında ki aşınma kaybı ise işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 15,2 lik bir azalma göstermiştir. Burada kriyojenik işlemin aşınma direncine etkisinin oldukça yüksek olduğu görülmekle beraber temperleme işleminin malzemenin aşınma direncine olumsuz yönde etki ettiği ortaya çıkmıştır. 20 N yük altında DIN soğuk iş takım çeliğine uygulanan su verme işlemi ile birlikte malzemenin aşınma kaybı işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 9,7 azaldığı, su verme işlemi sonrası uygulanan kriyojenik işlem ile beraber aşınma kaybının ise % 40,5 değerinde azaldığı görülmüştür. Kriyojenik işlem sonrası uygulanan temperleme işleminde ise görülen aşınma kaybı işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 27,9 azalmıştır. 30 N yük altında DIN soğuk iş takım çeliğinin su verme işlemi uygulanmış halinin aşınma kaybı işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 11,5 azalmıştır. Su

74 Aşınma kaybı, mg 56 verme işlemi sonrası uygulanan kriyojenik işlem ile beraber malzemenin aşınma kaybı ise işlem görmemiş numunenin aşınma kaybına oranla % 34,4 azalmıştır. Kriyojenik işlem sonrası uygulanan temperleme işleminde ise aşınma kaybının % 13 azaldığı görülmüştür mesh zımpara altında uygulanan 10 N, 20 N ve 30 N luk kuvvetlere baktığımız zaman en iyi aşınma direnci 20 N yük altında su verilmiş + kriyojenik işlem uygulamasında görülmüştür. Yük miktarı 30 N olduğu durumda aşınma kaybı 20 N luk yüke oranla % 21,6 artmıştır. Aşağıda DIN soğuk iş takım çeliğinin 30 N yük altında farklı zımpara boyutlarındaki aşınma kayıpları gösterilmiştir. 30 N İşlemsiz Isıl işlem Isıl + Kryo Isıl + Kryo + Temp Zımpara boyutu, Mesh Şekil 8.7. DIN soğuk iş takım çeliğinin 30 N yük altında farklı zımpara boyutlarında ki aşınma kayıpları DIN soğuk iş takım çeliğinin 30 N yük altında ve 800 mesh, 1000 mesh ve 1200 mesh zımpara boyutlarındaki aşınma kayıplarını incelediğimiz zaman 4 farklı işlemde de DIN soğuk iş takım çeliğinde en yüksek aşınma kaybı 800 mesh zımpara boyutunda ve en düşük aşınma kaybının ise 1200 mesh zımpara boyutun da olduğu görülmüştür. Uygulanan 2 farklı zımpara boyutlarında en fazla aşınma kaybı işlem görmemiş DIN soğuk iş takım çeliğinde yaşanırken en düşük aşınma kaybı ise su verilmiş + kriyojenik işlem DIN soğuk iş takım çeliğinde olduğu görülmüştür.

75 Aşınma kaybı, mg 57 Aşağıda DIN soğuk iş takım çeliğinin 30 N yük altında farklı zımpara boyutlarındaki aşınma kayıpları gösterilmiştir N İşlemsiz Isıl işlem Isıl + Kryo Isıl + Kryo + Temp Zımpara boyutu, Mesh Şekil 8.8. DIN soğuk iş takım çeliğinin 30 N yük altında farklı zımpara boyutlarındaki aşınma kayıpları DIN soğuk iş takım çeliğinin 30 N yük altında ve 800 mesh, 1000 mesh ve 1200 mesh zımpara boyutlarındaki aşınma kayıpları incelenmiştir. DIN soğuk iş takım çeliğinde en yüksek aşınma kaybı 800 mesh zımpara boyutunda ve en düşük aşınma kaybının ise 1200 mesh zımpara boyutun da olduğu görülmüştür. Uygulanan 3 farklı zımpara boyutunda da işlem görmemiş DIN soğuk iş takım çeliğinde en yüksek aşınma kaybı yaşanırken en düşük aşınma kaybı ise su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış DIN soğuk iş takım çeliğinde olduğu görülmüştür. DIN ve DIN soğuk iş takım çeliklerinin aşınma kayıplarını incelediğimiz zaman, zımpara boyutunun en kaba olduğu (800 mesh) durumlarda aşınma kaybının daha çok görüldüğü ve kriyojenik işlemin aşınma kaybını azaltıcı etkisi olduğu görülmüştür. Şekil 8.9 da DIN ve DIN soğuk iş takım çeliklerinin 800 mesh zımpara boyutu ve 30 N yük altındaki işlemsiz, su verme işlemi uygulanmış, su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış ve su verilmiş + kriyojenik işlem + temperleme işlemi uygulanmış olan 4 farklı numunenin aşınma kayıpları incelenmiştir.

76 Axis Title mesh, 30 N İşlemsiz Isıl işlem Isıl işlem + Kryojenik işlem Isıl işlem + Kryojenik işlem + Temperleme Şekil 8.9. DIN ve DIN soğuk iş takım çeliklerinin 800 mesh zımpara boyutu ve 30 N yük altındaki 4 farklı işlem uygulanmış olan numunelerin aşınma kayıpları En kaba zımpara boyutu (800 mesh) ve uygulanan en yüksek yük (30 N) altındaki DIN ve DIN soğuk iş takım çeliklerinin aşınma kayıpları incelendiği zaman 2 farklı numunede de su verme işlemi ile birlikte aşınma kaybının azaldığı, su verme işlemi sonrası uygulanan kriyojenik işlem ile birlikte en az aşınma kaybının görüldüğü, temperleme işlemi ile birlikte aşınma kaybında tekrardan artış yaşandığı görülmüştür. 2 numuneyi kıyasladığımız zaman DIN soğuk iş takım çeliğindeki aşınma kaybında ki düşüşün DIN soğuk iş takım çeliğine oranla daha az olduğu görülmüştür. Bunun nedeni ise yapıda bulunan ve sertliğin artmasında etkili olan alaşım elementlerinin oluşturduğu karbürlerin olduğu düşünülmektedir.

77 Axis Title mesh, 30 N İşlemsiz Isıl işlem Isıl işlem + Kryojenik işlem Isıl işlem + Kryojenik işlem + Temperleme Şekil DIN ve DIN soğuk iş takım çeliklerinin 1200 mesh zımpara boyutu ve 10 N yük altındaki 4 farklı işlem uygulanmış olan numunelerin aşınma kayıpları 1200 Mesh zımpara boyutunda ve 10 N yük altındaki DIN ve DIN soğuk iş takım çeliklerinin aşınma kayıpları incelendiği zaman 2 farklı numunede de su verme işlemi ile birlikte aşınma kaybının azaldığı, su verme işlemi sonrası uygulanan kriyojenik işlem ile birlikte en az aşınma kaybının görüldüğü, temperleme işlemi ile birlikte aşınma kaybında tekrardan artış yaşandığı görülmüştür Sertlik Deneyi Sonuçlarının Değerlendirilmesi DIN ve DIN soğuk iş takım çeliklerine ait işlemsiz, su verilmiş, su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış ve su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış + temperlenmiş olmak üzere 4 farklı numuneye sertlik testi uygulanmıştır. Sertlik testleri için DIN ve DIN soğuk iş takım çeliklerinden kesilen 6 mm çapında ve 10 mm uzunluğundaki numunelere Instron Wolpert marka Vickers sertlik ölçüm cihazında sertlik testleri yapılmıştır. 30 kg yük kullanılarak HV 30 sertlik testi uygulanmıştır. Her bir numune için 5 sertlik testi yapılmış ve bu değerlerin ortalaması alınmıştır.

78 60 Çizelge 8.5. DIN ve DIN Soğuk iş takım çeliklerine ait sertlik deneyi bilgileri A) B) DIN soğuk iş takım, çeliğine ait su verilmiş, su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış ve su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış + temperlenmiş olmak üzere 4 farklı numuneye uygulanan sertlik testi DIN soğuk iş takım, çeliğine ait su verilmiş, su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış ve su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış + temperlenmiş olmak üzere 4 farklı numuneye uygulanan sertlik testi DIN soğuk işlem takım çeliğine ait işlemsiz, su verilmiş, su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış ve su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış + temperlenmiş olmak üzere 4 farklı numunenin sertlik testi Şekil 8.11 de gösterilmiştir Sertlik, HV işlemsiz ısıl işlem Isıl+ Kriyo ısıl işlem +kriyo + tepm Malzeme Şekil DIN soğuk iş takım çeliğine ait sertlik testi sonuçları (a) Şekil 8.11 de DIN soğuk işlem takım çeliğine uygulanan sertlik testi sonuçlarına göre işlemsiz DIN soğuk işlem takım çeliğinin sertliğine oranla su verme işlemi uygulanmış DIN soğuk işlem takım çeliğinin sertliği % 281,7 oranında artmıştır. Yine DIN soğuk işlem takım çeliğinin işlemsiz haline göre su verme işlemi ardından yapılan kriyojenik işlem uygulanmış DIN soğuk iş takım çeliğinin sertliği ise % 302,5 oranında artış göstermiştir. DIN soğuk iş takım çeliğinin işlemsiz haline göre su verilmiş + kriyojenik işlem + temperleme işlemi uygulanan numunenin sertlik değeri ise % 276,7 oranında artış göstermiştir.

79 61 DIN soğuk iş takım çeliğinde kriyojenik işlemin sertliğe net % 19,4 oranında katkı sağladığı anlaşılmıştır. Çıkan sonuçlara göre DIN soğuk iş takım çeliğinin su verme işlemi ile sertliğinin arttığı, su verilmiş + kriyojenik işlem ile beraber yine sertliğinde artış yaşandığı tespit edildi. Yapının martenzit yapıya dönmesi ve az miktarda yapıda bulunan kalıntı östenitin çapının küçülmesi ve homojen olarak yapıya dağılması sertliğin artmasına neden olmuştur. Ancak su verilmiş + kriyojenik işlem + temperleme işlem ile sertliğinin su verme işlemi ve su verilmiş + kriyojenik işlem uygulaması yapılan numunelere göre azalma olduğu görüldü. Su verme işlemi ve kriyojenik işlemin sertlik arttırıcı, temperleme işleminin ise sertlik azaltıcı bir işlem olduğu belirlendi. Ancak malzemenin tokluğunun artması için temperleme işlemi gerekli olmaktadır. DIN soğuk iş takım çeliğine ait işlemiz, su verilmiş, su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış ve su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış + temperlenmiş olmak üzere 4 farklı numunenin sertlik testi Şekil 8.12 de gösterilmiştir. Sertlik, HV işlemsiz ısıl işlem Isıl+ Kriyo ısıl işlem +kriyo + tepm Malzeme Şekil DIN soğuk iş takım çeliğine ait sertlik testi (b) DIN soğuk iş takım çeliğinin sertlik değerlerine baktığımız zaman işlemsiz DIN soğuk iş takım çeliğine ait değerler baz alındığında su verme işlemi uygulanmış DIN soğuk iş takım çeliğinin sertlik değeri % 261,8 oranında artmıştır.

80 62 Su verme işlemi + kriyojenik işlem uygulanmış numunenin sertlik değeri ise yine işlemsiz 2080 soğuk iş takım çeliğine oranla % 270,4 oranında artış göstermiştir. DIN soğuk iş takım çeliğinde kriyojenik işlemin sertliğe net % 19,4 oranında katkı sağladığı anlaşılmıştır. Su verilmiş + kriyojenik işlem + temperleme işlemi yapılan 2080 soğuk iş takım çeliğinin sertliği, işlem görmemiş 2080 soğuk iş takım çeliğine oranla % 228 artmıştır. Su verilmiş, su verme+ kriyojenik işlem, su verme + kriyojenik işlem + temperleme işlemi uygulanmış numunelerde sertlik önemli derecede artmıştır. Su verme işlemi ve su verme + kriyojenik işlem uygulaması yapılmış numunelerin sertlik artışının nedeni yapının martenzit yapıya dönerek kalıntı östenit miktarının yapıda düşük miktara düşmüş olmasından kaynaklanmıştır. Ancak temperleme işlemi yapılan DIN soğuk iş takım çeliğinde sertliğin, su verme işlemi uygulanan ve su verme işlemi ile beraber kriyojenik işlem uygulanan DIN soğuk iş takım çeliğine oranla daha düşük olduğu tespit edildi. Çünkü temperleme işleminin martenzit yapıyı bozduğu ve kalıntı östenit miktarını arttırdığı tespit edildi. Das ve arkadaşlarının yaptıkları çalışmada kriyojenik işlemin sertlik değerlerini arttırıcı bir işlem olduğu tespit edilmiştir. Bu da yapılan bu çalışmadan çıkan sonuçlarla benzerlik göstermektedir [61]. Wale ve arkadaşlarının yaptığı çalışmalarda D2 ve D3 takım çeliğine uygulanan su verme, su verme + kriyojenik işlem ve su verme + kriyojenik işlem + temperleme işlemi uygulamalarında bulunan sonuçlar Çizelge 8.6 da gösterilmiştir. Çizelge 8.6. D2 ve D3 iş takım çeliklerinin su verme, su verme + kriyojenik işlem ve su verme + kriyojenik işlem + temperleme işlemi uygulamaları sonucu oluşan sertlik değerleri [67]. SÜREÇ D2 (SERTLİK HV) D3 (SERTLİK HV) Geleneksel Isıl İşlem Su verme + Kriyojenik İşlem Su verme + Kriyojenik İşlem + Temperleme işlemi

81 63 Yapılan deneyler sonucunda su verme işlemi nin sertlik değerlerini arttırıcı bir etken olduğu tespit edilmiştir. Kriyojenik işlemin sertlik artışında en önemli etken olduğu görülmektedir. Temperleme işlemi ile birlikte sertliğin düştüğü görülmüştür [67]. Bulunan sonuçlar yapılan bu araştırma ile benzer özellikler göstermektedir. Bu çalışmada işlemsiz, su verilmiş, su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış ve su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış + temperlenmiş olan DIN ve DIN soğuk iş takım çeliklerinin 4 farklı durumu incelenmiştir. Bu çalışmada temperleme işleminin sertlik değerleri üzerinde bir düşüş yaptığı çıkan deneysel sonuçlardan görülmektedir. Ancak su verme işlemi arkasından temperleme işlemi çalışması yapılmamıştır. Bununla ilgili yapılan araştırmalara da bakıldığı zaman temperleme işleminin yine malzemenin sertliğini düşüren bir etki yaptığı yapılan çalışmalarda ortaya çıkmaktadır. S.K. Saha ve arkadaşlarının D2 çalışma yaptığı çalışmalarda su verme işlemi sonrasında uygulanan temperleme işlemi ile sertliğin düştüğü tespit edilmiştir. Ayrıca temperleme sıcaklığı arttıkça sertliğin kademeli olarak düştüğü görülmüştür. Yapılan çalışmada 4 farklı östenitleşme sıcaklığında (970 C, 980 C, 990 C, 1000 C) numunelere su verme işlemi yapılmış olup 150 C, 200 C, 250 C ve 300 C de temperleme işlemi uygulanmıştır. Uygulanan bütün temperleme sıcaklığında malzemelerin sertliğinde düşüş gözlemlenmiştir. Ayrıca temperleme sıcaklığı arttıkça sertlik kaybın da artışında arttığı görülmüştür [74] Taramalı Elektron Mikroskobu İnceleme Yorumları DIN Soğuk iş takım çeliğine ait SEM inceleme sonuçları DIN soğuk iş takım çeliklerine ait, işlemsiz, yağda su verilmiş, yağda su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış + temperleme işlemi uygulanmış malzemelerin SEM görüntüleri Resim 8.9 da verilmiştir.

82 64 Çizelge 8.7. DIN soğuk iş takım çeliğine uygulanan deneylere ait SEM çizelgesi A) İşlemsiz DIN soğuk iş takım çeliğine ait SEM görüntüsü X1500 B) Su verme işlemi uygulanmış DIN soğuk iş takım çeliğine ait SEM görüntüsü X1500 C) D) Su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış DIN soğuk iş takım çeliğine ait SEM görüntüsü X1500 Su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış + temperleme işlemi uygulanmış DIN soğuk iş takım çeliğine ait SEM görüntüsü X1500 a) b) c) d) Resim 8.9. DIN soğuk iş takım çeliğine ait SEM resimleri X1500 (a-b-c-d) Taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntülerini incelediğimiz zaman DIN soğuk iş takım çeliğinin işlem uygulanmamış halini baz alarak yorum yaptığımız zaman, yağda su verme işlemi uygulanmış DIN soğuk iş takım çeliğinin yapısında ki tane boyutunun oldukça düştüğü görülmüştür ve kalıntı östenit miktarı da azalmıştır. Ayrıca su verme işlemi ile birlikte alaşım elementlerinin yapıda meydana getirdiği karbürler ile birlikte sertlik ve aşınma direnci oldukça artmış dolayısı ile aşınma kaybında azalmalar meydana gelmiştir. Su verme işlemi sonrası uygulanan kriyojenik işlem ile beraber yapıdaki karbür miktarında artış gözlenmiş olup bu durumun da sertlik ile aşınma direnci üzerinde olumlu bir artış sağladığı görülmüştür. Temperleme işlemi ile beraber sertlikte

83 65 azalma meydana gelmiş olup bu durum aşınma kaybında da artışa neden olduğu görülmüştür. Resim 8.10 da DIN soğuk iş takım çeliğinin işlemsiz halinin SEM görüntüsü gösterilmiştir. Resim İşlemsiz DIN soğuk iş takım çeliğinin SEM görüntüsü X3000 DIN soğuk iş takım çeliğinin işlemsiz SEM görüntülerine baktığımız zaman matris yapısında ferrit fazı ile birlikte kaba karbürler görülmektedir. D2 çeliğinin tavlanmış haldeki yapısı, perlit ve ferrit fazının matrisde büyük karbür parçacıkları ve küçük küresel karbürlerin dispersiyonundan meydana gelmiştir [80]. D2 takım çeliğinin tavlanmış yapısında ferrit fazı görülmektedir. Ayrıca proötekoid karbürler kesintisiz ağ şeklindedir [81]. Resim 8.11 de DIN soğuk iş takım çeliğinin yağda su verme işlemi sonrası SEM görüntüsü gösterilmiştir.

84 66 Resim DIN soğuk iş takım çeliğinin su verme işlemi uygulanmış SEM görüntüsü X3000 DIN soğuk iş takım çeliğine uygulanan yağda su verme işlemi sonrası yapıda bulunan alaşım elementlerinin oluşturdukları birincil ve ikincil karbürlerin ortaya çıktığı görülmüştür. Ayrıca yapıda XRD analizi ile Cr 7 C 3, M 7 C 3 ve M 23 C 6 karbürleri ağırlıklı olarak tespit edilmiştir. Su verme işlemi sonrasında görülen birincil ve ikincil karbürlerin yapıda ortaya çıkması ile birlikte alaşım elementlerinin oluşturduğu Cr 7 C 3, M 7 C 3 ve M 23 C 6 karbürleri de sertlik artışında olumlu bir etki yapmıştır. Debdulal Das ve arkadaşlarının yaptığı çalışmada da su verme işlemi sonrası yapıda birincil ve ikincil karbürlerin ortaya çıktığı ve Cr 7 C 3 ve M 7 C 3 karbürlerinin sertliği arttırıcı etken yaptığı görülmüştür [57]. Uzochukwu Chimezie Okafor yaptığı çalışmada, D2 çeliğini 30 dakika boyunca 1010 C de östenitlenmiş ve su vermiş daha sonra 200 C de temperlenmiş ve şu bilgilere ulaşmıştır. Isıl işlem sonrası malzeme yapısında büyük ve küçük boyutlu karbürler meydana gelmiştir. Isıl işlem sonrası yapıda dağılmış olarak en çok M 7 C 3 karbürleri görülmüştür. Isıl işlem sonrası oluşan karbür oluşumu ile sertlik ve aşınma direncinde oldukça önemli artışlar meydana gelmiş ve dolayısı ile aşınma kaybında azalma meydana gelmiştir.

85 67 Ayrıca su verme işlemi ile birlikte tane boyutunda oldukça önemli bir düşüş meydana gelmiştir. İşlem yapılmamış D2 takım çeliğinin tane boyutu 23,65 nm boyutunda iken su verme işlemi sonrası tane boyutu 10,19 nm civarında olmuştur [68]. Debdulal Das ve arkadaşlarının yaptığı çalışmada D2 soğuk iş takım çeliğine 1024 C de su verme işlemi ve 210 C de temperleme işlemi uygulanmıştır. Kriyojenik işlem ise 36 saat süre ile uygulanmış olup sırası ile -75 C, -125 C, -196 C de uygulanmıştır. Isıl işlem sonrası malzeme yapısında oluşan karbürler, birincil karbürler (boyut > 5um) ve ikincil karbürler (boyut 5um) olarak ortaya çıkmıştır. Ayrıca alaşım elementlerinin oluşturduğu M 23 C 6 ve M 7 C 3 karbürleri de yapıda ağırlıklı olarak bulunmaktadır Yapıda bir miktarda Cr 7 C 3 karbürü de olduğu görülmüştür. Alaşım elementlerinin oluşturduğu bu karbürlerin sertlik ve aşınma direnci üzerinde büyük etkisi olduğu tespit edilmiştir [75]. Seyed Ebrahim Vahdat D2 takım çeliğine 900 C de östenitleme işlemi yapmış ve yağda su verme işlemi sonrası -196 C de 36 saat süre boyunca kriyojenik işlem uygulamış, 200 C de 1 saat boyunca da kriyojenik işlem sonrası temperleme işlemi yapmıştır. Yapılan çalışmada su verme işlemi sonrasında yapıda M 23 C 6 M 7 C 3 karbürleri olduğu görülmüştür [76]. Resim 8.12 de DIN soğuk iş takım çeliğinin yağda su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış olan SEM görüntüsü gösterilmiştir. Resim DIN soğuk iş takım çeliğinin su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış SEM görüntüsü X3000

86 68 Yağda su verme işlemi sonrası uygulanan kriyojenik işlem uygulamasıyla beraber malzemenin yapı içerisinde bulunan kalıntı östenit miktarının azalması ve doygun martenzite ulaşılması sertlik artışına olumlu yönde etki etmiştir. Ayrıca su verme işlemi sonrası oluşan karbür sayısının kriyojenik işlem uygulaması sonucu artması ve yapıya homojen olarak yayılması ile malzemenin sertlik ve aşınma direnci artmış olup dolayısıyla aşınma kaybında azalma meydana geldiği görülmüştür. Collins ve Dormer kriyojenik işleminin takım çelikleri üzerine etkisini kapsamlı olarak araştırmışlar ve -196 C de D2 takım çeliğine kriyojenik işlem uygulaması yapmışlardır. Yapılan çalışmada su verme işlemi sonrası oluşan karbürlerin sayısının kriyojenik işlem uygulaması ile arttığı tespit edilmiştir. Özellikle düşük sıcaklıklara inildikçe karbür sayısında artışın meydana geldiğini tespit etmişlerdir. Bu artışında sertlik ve aşınma direnci üzerinde olumlu bir etkisi olduğu görülmüştür. Ayrıca karbür sayısı ısıl işlem sonrası % 6,99 civarlarında iken kriyojenik işlem sonrası karbür sayısı % 10,06 civarında olduğu tespit edilmiştir [69]. Debdulal Das ve arkadaşlarının D2 soğuk iş takım çeliğine yaptığı çalışmada 1024 C de su verme işlemi ve 210 C de temperleme işlemi uygulanmıştır. Kriyojenik işlem ise 36 saat süresince sırası ile -75 C, -125 C, -196 C ler de uygulanmıştır. Isıl işlem sonrası uygulanan kriyojenik işlem uygulaması ile birlikte karbür sayısında artış yaşanmıştır. Birincil karbürlerde yaklaşık % 59,7 ikincil karbürlerde ise yaklaşık olarak % 45,6 oranında bir artış meydana gelmiştir. Bu artışın da sertlik ve aşınma direnci üzerinde olumlu bir etki yaptığı görülmüştür [75]. Kamran Amini ve arkadaşları yaptıkları çalışmalarda D2 soğuk iş takım çeliğine 950 C de 15 dakika östenitleme işlemi ardından yağda su verme işlemi yapmış, daha sonra 48 saat boyunca -196 C kriyojenik işlem uygulamış ve ardından 180 C de 3 saat boyunca temperleme işlemi yapmıştır. Yapılan çalışma göstermiştir ki geleneksel ısıl işlem sonrası oluşan karbürlerin hacmi % 18 iken derin kriyojenik işlem sonrası bu karbürlerin hacmi % 26 oranına yükselmiştir. Bu işlem kriyojenik işlemin karbür arttırıcı etkisi olduğunu göstermiştir [77]. Resim 8.13 de DIN soğuk iş takım çeliğinin yağda su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış + temperleme işlemi uygulanmış olan sonrası SEM görüntüsü gösterilmiştir.

87 69 Resim DIN soğuk iş takım çeliğinin su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış + temperleme işlemi uygulanmış SEM görüntüsü X3000 Kriyojenik işlemden sonra uygulanan temperleme işlemiyle beraber martenzit yapının temperlenmiş matrise dönüşmesi sonucu sertlik de azalma meydana gelmiştir. Temperleme işlemi ile birlikte östenit miktarının artması ve yapıda bulunan ikincil karbürlerin matris içerisinde çökelmesi sertliğe olumsuz etki yaptığı gözlenmiştir. Eylül Demir ve arkadaşlarının yaptığı çalışmaya baktığımız zaman D2 soğuk iş takım çeliğine 1030 C de 30 dakika boyunca östenitleme işlemi yapılmış daha sonra 60 C de vakum fırınında hızlı soğutma yapılmıştır. Kriyojenik işlem ise farklı bekletme sürelerinde -145 C de yapılmış olup temperleme işlemi ise 2 saat süre ile 525 C de yapılmıştır. Kriyojenik işlem sonrası uygulanan temperleme işleminin, sertlik kaybıyla beraber ikincil karbür çökelmesi sonucu gerilmeyi ve sertliği azalttığı görülmüştür [78]. Adem Çiçek ve arkadaşlarının yaptığı çalışmada D2 soğuk iş takım çeliğine 24 saat süre ile -196 C kriyojenik işlem uygulanmıştır. Temperleme işlemi ise 2 saat süre ile 200 C de yapılmıştır. Yapılan çalışma sonrası kriyojenik işlem sonrası uygulanan temperleme işlemi ile tetragonal yapının kübik yapıya dönüşmesi sağlanmıştır. Temperleme işlemi ile martenzit yapıyı oluşturan tetragonal yapıdaki karbonlar difüzyon mekanizmasıyla birlikte ikincil bir karbür çökelmesine neden olmuştur. Böylece, sertlik kaybı meydana gelmiş ancak tokluk önemli derecede artmıştır [79].

88 DIN Soğuk iş takım çeliğine ait SEM inceleme sonuçları DIN soğuk iş takım çeliklerine ait, işlemsiz, su verilmiş, su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış, su verilmiş + kriyojenik işlem + temperleme işlemi uygulanmış hallerinin SEM görüntüleri aşağıdaki Resim 8.14 de verilmiştir Çizelge 8.8. DIN soğuk iş takım çeliğine uygulanan deneylere ait SEM çizelgesi A) İşlemsiz DIN soğuk iş takım çeliğine ait SEM görüntüsü X1500 B) Su verme işlemi uygulanmış DIN soğuk iş takım çeliğine ait SEM görüntüsü X1500 C) D) Su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış DIN soğuk iş takım çeliğine ait SEM görüntüsü X1500 Su verilmiş + kriyojenik işlem + temperleme işlemi uygulanmış DIN soğuk iş takım çeliğine ait SEM görüntüsü X1500 a) b) c) d) Resim DIN soğuk iş takım çeliğine ait SEM resimleri X1500 (a-b-c-d) DIN soğuk iş takım çeliğinin işlemsiz SEM görüntüsü Resim 8.15 de gösterilmiştir.

89 71 Resim İşlemsiz DIN soğuk iş takım çeliğinin SEM görüntüsü X3000 SEM görüntülerini incelediğimiz zaman DIN soğuk iş takım çeliğinin işlemsiz halini baz aldığımız zaman, yağda su verme işlemi uygulanmış DIN soğuk iş takım çeliğinin matris yapısında ki tane boyutunda küçülme olduğu gözlenmiştir. Ayrıca kalıntı östenit miktarı da azalmıştır. Yağda su verme işlemi sonucu alaşım elementlerinin yapıda meydana getirdiği karbürler ile birlikte sertlik ve aşınma direnci oldukça artmış dolayısı ile aşınma kaybında azalma meydana gelmiştir. Yağda su verme işlemi sonrası uygulanan kriyojenik işlem ile beraber yapıdaki karbür miktarında artış gözlenmiş olup bu durumun da sertlik ile aşınma direnci üzerinde olumlu bir artış sağladığı görülmüştür. Temperleme işlemi ile beraber sertlikte azalma meydana gelmiş olup bu durum aşınma kaybında da artışa neden olduğu görülmüştür. DIN soğuk iş takım çeliğinin su verme işlemi uygulanmış SEM görüntüsü Resim 8.16 da verilmiştir.

90 72 Resim DIN soğuk iş takım çeliğinin su verme işlemi uygulanmış SEM görüntüsü X3000 DIN soğuk iş takım çeliğine uygulanan su verme işlemi sonrası yapıda bulunan alaşım elementlerinin oluşturduğu beyaz karbürlerin ortaya çıktığı görülmüştür. Ayrıca yapıda XRD analizi ile M 7 C 3 karbürü ağırlıklı olarak tespit edilmiştir Su verme işlemi uygulaması ile birlikte matris deki kalıntı östenitin martenzit yapıya dönüşmesi sonucu sertliğin arttığı görülmüştür. DIN soğuk iş takım çeliğinin yapısında bulunan alaşım elementlerinin oluşturduğu karbürler (M 7 C 3 ) malzeme sertliğinin artmasına neden olmuştur. DIN soğuk iş takım çeliğinin su verme işlemi + kriyojenik işlem uygulanmış SEM görüntüsü Resim 8.17 de verilmiştir

91 73 Resim DIN soğuk iş takım çeliğinin su verme işlemi + kriyojenik işlem uygulanmış SEM görüntüsü X3000 DIN soğuk iş takım çeliğine uygulanan kriyojenik işlem uygulamalarında, kriyojenik işlemin mikroyapı içerisindeki beyaz karbürlerin yeniden ve homojen dağılımını sağladığı görülmüştür. Ayrıca kriyojenik işlemin kalıntı östenitin martenzite dönüşümünü sağlayarak malzemenin sertliğini arttırmış bunun neticesinde aşınma azalmış ve çeliğin ömrü artırmıştır. Kriyojenik işlem sonrası yapıdaki karbürlerin matris içerisine daha da homojen yayılması sonucu sertlikte artış gözlenmiştir. Su verme işlemi sonucu martenzit yapıya dönüşmemiş olan kalıntı östenitin kriyojenik işlem ile birlikte doygun martenzite dönüşmesi sonucu sertlikte artış meydana gelmiştir. Yusuf Arslan ve arkadaşları DIN soğuk iş takım çeliğine 960 C de 30 dakika tuz banyosunda östenitlenmiştir. DIN soğuk iş takım çeliğine östenitlemenin hemen akabinde 200 C deki tuz banyosunda su verme işlemi uygulanmış ve bu aşamadan 20 dakika sonra 270 C de 120 dakika temperleme işlemini uygulanmıştır. Su verme işlemi sonrası -145 C de derin kriyojenik işlem uygulanmıştır. Ayrıca temperlemenin etkisini görmek için kriyojenik işlem sonrası 2 saat 150 C de temperleme işlemi yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar ışığında kriyojenik işlem sonrası karbürler yapıda daha homojen dağıldığı görülmüştür. Ayrıca kriyojenik işlem sonrası karbür miktarı 2 katına çıkmıştır [48]. DIN soğuk iş takım çeliğinin su verme işlemi + kriyojenik işlem + temperleme işlemi uygulanmış SEM görüntüsü Resim 8.18 de gösterilmiştir.

92 74 Resim DIN soğuk iş takım çeliğinin su verme işlemi + kriyojenik işlem + temperleme işlemi uygulanmış SEM görüntüsü X3000 Temperleme işlemiyle beraber martenzit yapının temperlenmiş matrise dönüşmesi ve ayrıca karbürlerin matrisde çökelmesi sonucu yapıdaki sertlik artışında azalma meydana gelmiştir. Wale ve arkadaşlarının yaptığı çalışmalarda D2 ve D3 takım çeliğine uygulanan su verme işlemi ve kriyojenik işlem uygulamalarında şu mikroyapı ve değerlendirmelere ulaşılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda D2 ve D3 takım çeliklerinin mikroyapıları incelemiş ve su verme işlemi uygulaması ile birlikte yapıda ortaya çıkan karbürlerin sertlik artışına önemli etken olduğu tespit edilmiştir. Kriyojenik işlem ile birlikte kalıntı östenit miktarının azalması ve yapıdaki martenzitin matrisde daha da belirgin olması ile birlikte yine tane boyutunun azalması ve homojen olarak matrise yayılmasının sertliği arttırdığını tespit etmiştir. Temperleme işlemi ile birlikte sertlik miktarındaki azalma meydana geldiği görülmüştür [67]. DIN ve DIN soğuk iş takım çeliklerine ait yapılan bu çalışmaya ve Wale ve arkadaşlarının yapmış olduğu çalışmalara bakıldığı zaman iki çalışmada da karbürlerin oluşması sonucu sertlik artışı meydana gelmiş olup, kriyojenik işlem sonucu yapının büyük kısmının martenzite dönüşmesi sonucu yine sertlik artışının meydana geldiği görülmüştür. Temperleme işlemi ile birlikte martenzit yapının temperlenmiş matrise dönüşmesi sonucu sertlikte düşüş olduğu görülmüştür.

93 SEM aşınma yüzeyleri yorumları DIN soğuk iş takım çeliğinin aynı zımpara boyutlarında (1200 mesh), 10 N ve 30 N yük altındaki aşınma davranışlarının SEM görüntüleri karşılaştırılmıştır. Çizelge 8.9. DIN soğuk iş takım çeliğine uygulanan deneylere ait SEM aşınma yüzeyi çizelgesi A) İşlemsiz DIN soğuk iş takım çeliğine ait aşınma yüzeyi görüntüsü B) Su verme işlemi uygulanmış DIN soğuk iş takım çeliğine ait aşınma yüzeyi görüntüsü C) D) Su verme işlemi + kriyojenik işlem uygulanmış DIN soğuk iş takım çeliğine ait aşınma yüzeyi görüntüsü Su verme işlemi + kriyojenik işlem + temperleme işlemi uygulanmış DIN soğuk iş takım çeliğine ait aşınma yüzeyi görüntüsü Aşağıdaki mikroyapı resimlerinde DIN soğuk iş takım çeliğinin 1200 mesh zımpara boyutundaki ve 10 N yük altındaki aşınma davranışlarının SEM görüntüleri gösterilmiştir.

94 76 a) b) c) d) Resim DIN soğuk iş takım çeliğinin 1200 Mesh zımpara boyutundaki ve 10 N yük altındaki aşınma davranışlarının sem resimleri (a-b-c-d) Aşağıdaki mikroyapı resimlerinde DIN soğuk iş takım çeliğinin 1200 mesh zımpara boyutundaki ve 30 N yük altındaki aşınma davranışlarının SEM görüntüleri gösterilmiştir.

95 77 a) b) c) d) Resim DIN soğuk iş takım çeliğinin 1200 mesh zımpara boyutundaki ve 30 N yük altındaki aşınma davranışlarının SEM resimleri (a-b-c-d) Yapılan SEM görüntü incelemelerinden sonra 1200 mesh aşınma boyutunda malzemelere uygulan yükler bakımından en iyi aşınma direnci 10 N yük altında su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış DIN soğuk iş takım çeliğine ait olduğu tespit edildi. Uygulanan yük miktarı arttıkça aşınma kaybının arttığı bir başka ifade ile malzemenin aşınma direncinin azaldığı tespit edilmiştir. Her iki yükde de kriyojenik işlem uygulamasının aşınma direncini arttırdığı ve dolayısı ile aşınma kaybında azalma meydana geldiği tespit edilmiş olunup temperleme işleminin aşınma direncine negatif yönde bir etki yaptığı görülmüştür. Ayrıca yine su verme işlemi uyguılamasının işlemsiz DIN soğuk iş takım çeliğine göre aşınmaya olumlu bir etki yaptığı belirlendi. Aşınma çizgilerinin işlemsiz DIN soğuk iş takım çeliğine oranla su verme işlemi, su verme işlemi sonrası uygulanan kriyojenik işlem uygulamalarında inceldiği ve derinliklerinin küçüldüğü gözlemlendi. Su verilmiş + kriyojenik işlem + tepmerleme işleminde ise temperleme işleminin aşınmaya ters yönde etki yaptığı bu nedenle aşınma çizgilerinin su verilmiş + kriyojenik işlem uygulamasına nazaran daha derin ve belirgin olduğu görülmüştür.

96 78 DIN soğuk iş takım çeliğinin 30 N yük altında 800 mesh zımpara boyutundaki SEM aşınma görüntüleri Çizelge DIN soğuk iş takım çeliğine uygulanan deneylere ait SEM aşınma yüzeyi çizelgesi A) İşlemsiz DIN soğuk iş takım çeliğine ait aşınma yüzeyi görüntüsü B) Su verme işlemi uygulanmış DIN soğuk iş takım çeliğine ait aşınma yüzeyi görüntüsü C) Su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış DIN soğuk iş takım çeliğine ait aşınma yüzeyi görüntüsü D) Su verilmiş + kriyojenik işlem + temperleme işlemi uygulanmış DIN soğuk iş takım çeliğine ait aşınma yüzeyi görüntüsü a) b) c) d) Resim DIN soğuk iş takım çeliğinin 800 mesh zımpara boyutundaki ve 30 N yük altındaki aşınma davranışlarının SEM resimleri (a-b-c-d)

97 79 DIN soğuk iş takım çeliğinin 30 N yük altında mesh zımpara boyutundaki SEM aşınma görüntüleri a) b) c) d) Resim DIN soğuk iş takım çeliğinin 1200 mesh zımpara boyutundaki ve 30 N yük altındaki aşınma davranışlarının SEM resimleri (a-b-c-d) Resim 8.22 de DIN soğuk iş takım çeliğinin SEM aşınma görüntüleri verlmiştir. Aynı yükler altında (30 N) uygulanan deneylerde 800 mesh ve 1200 mesh zımpara boyutlarında ki aşınma görüntülerini karşılaştırdığımız zaman en iyi aşınma direncinin 1200 mesh zımpara boyutunda olduğu görüldü. Kaba zımpara (800 mesh) kullanılması ile beraber mazlemede aşınma kaybının arttığı görüldü. Ayrıca en iyi aşınma direncinin kriyojenik işlem uygulanmış DIN çeliğine ait olduğu tespit edildi. Temperleme işlemi ile beraber kriyojenik işlem uygulamasına göre aşınma çizgileri daha derine inmiş ve biraz daha zımpara çzgileri kalınlaşmıtır. Bu sonuç ile temperleme işleminin aşınmaya kriyojenik işlemden sonra olumsuz etki yaptığı tespitine varılmıştır.

98 Varyans Analizi Sonuçlarının Değerlendirilmesi DIN Soğuk iş takım çeliğine ait analiz ve bulgular Bu çalışmada DIN soğuk iş takım çeliğinin mesh (me), işlem basamakları (i) ve yük/kuvvet (k) faktörlerinin aşınma (a) yanıt değişkenindeki değişkenlik üzerine etkileri incelenmektedir. Bu değişkenlerin tek başlarına a yanıt değişkeni üzerindeki etkileri, tek faktörlü varyans analizi ile incelendiğinde aşağıda verilen tablodaki bulgular elde edildi. Çizelge Tek yönlü Anova sisteminde me faktörü için a yanıt değişkeni Source DF SS MS F P Me 2 340,3 170,2 4,05 0,027 Error ,5 42 Total ,8 S = 6,484 R-Sq = 19,70% R-Sq(adj) = 14,83% Çizelge Tek yönlü Anova sisteminde i faktörü için a yanıt değişkeni Source DF SS MS F P İ 3 270,5 90,2 1,98 0,137 Error ,3 45,5 Total ,8 S = 6,748 R-Sq = 15,66% R-Sq(adj) = 7,75% Çizelge Tek yönlü Anova sisteminde k faktörü için a yanıt değişkeni Source DF SS MS F P K 2 999,0 499,5 22,62 0,000 Error ,8 22,1 Total ,8 S = 4,699 R-Sq = 57,82% R-Sq(adj) = 55,26% Çizelgeler incelendiğinde P değişkeninin varyans analizleri ile ilgili yorumlar için; me, i ve k faktörlerinin tek başlarına a değişkenindeki değişkenliği açıklamada, aşağıdaki sonuçlara ulaşıldı.

99 81 Me faktörünün a üzerindeki etkileri istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur. Yapılan varyans analizine göre belirleme katsayısı me faktörü için % 14,83 olduğu görülmüş yani tek başına me faktörü a daki değişkenliğin % 14 ünü açıklayabilmiştir. K faktörünün a üzerindeki etkileri istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur. Yapılan varyans analizine göre belirleme katsayısı en yüksek k faktörü için bulunmuş k faktörü tek başına a daki değişkenliğin % 55,26 sını açıklamıştır. İ faktörünün a üzerindeki etkileri istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır. Yapılan varyans analizine göre belirleme katsayısı i faktörü için % 7,75 olduğu görülmüş yani tek başına i faktörü a daki değişkenliğin % 7 sini açıklayabilmiştir. Bunun nedeni ise yapılan çalışmada me ve k nın aşınmaya direk etkisi varken işlem basamaklarının aşınmayı azaltıcı etkisi olmasından kaynaklanmaktadır. Yani aşınma da ki değişkenlik mesh ve kuvvet ile doğru orantılı iken işlem basamaklarına ters orantılıdır. Bu nedenle işlem basamaklarının anlamlı bulunmaması yapılan çalışmanın güvenilirliğini açıklamaktadır. Varyans çözümlemesine göre me ve k değişkenleri modelde anlamlı bulunmuştur. İ değişkeni ise a faktörüne ters etkisi olduğu için anlamlı bulunmamıştır. Hesaplanan F değerine bakıldığında k değişkeninin model için anlamlılığının daha yüksek olduğu söylenebilir. Çizelge Anova sisteminde me, i, k faktörü için a yanıt değişkeni source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P me 2 340,33 340,33 170,16 40,39 0,00 i 3 270,52 270,52 90,17 21,40 0,00 k 2 999,00 999,00 499,50 118,56 0,00 Error Total S =2,05254 R-Sq = 93,17% R-Sq(adj) = 91,47% Model için belirleme katsayısı % 91,47 bulunmuştur. Bu sonuç, deneyde F değişkenini böyle bir modelle açıklanabileceğini gösterir.

100 82 Üç faktörlü deney tasarımına göre yapılan varyans analizinde aşağıda verilen bulgular elde edilmiştir. Çizelge Tek yönlü Anova sisteminde me, i, k, me*i, me*k ve i*k faktörü için a yanıt değişkeni source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P me 2 340, , , ,42 0,00 i 3 270, ,522 90,174 79,71 0,00 k 2 998, , , ,55 0,00 me*i 6 50,827 50,827 8,471 7,49 0,002 me*k 4 30,834 30,834 7,708 6,81 0,004 i*k 6 22,726 22,726 3,788 3,35 0,036 Error 12 13,575 13,575 1,131 Total ,81 S = 1,06359 R-Sq = 99,21% R-Sq(adj) = 97,71% Varyans analizinde faktör düzeylerinin yanıt değişkeni üzerinde etkili olduğu kararı verildikten sonra, farklılığın kaynağı olan grupların tespit edilmesi için çeşitli yöntemler vardır. Bu çalışmada faktör düzeylerine göre a değişkenindeki farklılıklar ortaya konmuştur. Çizelgeye göre me, i ve k faktörlerinin her üç düzeyine göre de a nın ortalamaları birbirinden farklılık göstermektedir. Varyans çözümlemesine göre me, k, me*i, me*k ve i*k değişkenleri modelde anlamlı bulunmuştur. Hesaplanan F değerine bakıldığında k değişkeninin model için anlamlılığının daha yüksek olduğu söylenebilir. İkili etkileşimlerden me*i, me*k ve i*k etkileşimlerinin istatistiksel olarak anlamlı olduğu görülmektedir. Varyans analizi tablosu incelendiğinde a üzerinde en fazla etkiye sahip faktörün k faktörü olduğu görülmektedir. Bu faktörü sırasıyla me*i, me*k ve i*k etkileşimi izlemektedir. Varyans analizine göre modelin belirleme katsayısı % 97,71 olarak bulunmuştur. Buna göre a daki değişkenliğin % 97,71 i üç faktörlü model aracılığıyla bu değişkenler tarafından açıklanmaktadır. Bu sonuç, deneyde F değişkenini böyle bir modelle açıklanabileceğini gösterir. Modelin geçerliliğinin önemli göstergelerinden birisi de hataların dağılımının normal dağılım olmasıdır.

101 83 Şekil 8.13 e göre me, i ve k faktörlerinin her üç düzeyinde a nın ortalamaları birbirinden farklılık göstermektedir. Şekil Me, i ve k faktörlerinin a yanıt değişkenine göre ortalama değerleri Ayrıca istatistiksel olarak anlamlı bulunan me ile k etkileşiminde ise en yüksek a değeri ortalaması me faktörünün 800, k faktörünün 30 düzeyinde, en düşük a değeri ortalaması me faktörünün 1200, k faktörünün 10 düzeyinde görülmektedir. Anlamlı bulunmayan i faktöründe ise en düşük a değeri ortalaması 3, en yüksek a değeri ortalaması ise 1 düzeyinde görülmektedir DIN Soğuk iş takım çeliğine ait analiz ve bulgular Bu çalışmada DIN soğuk iş takım çeliğinin mesh (me), işlem basamakları (i) ve yük/kuvvet (k) faktörlerinin aşınma (a) yanıt değişkenindeki değişkenlik üzerine etkileri incelenmektedir. Bu değişkenlerin tek başlarına a yanıt değişkeni üzerindeki etkileri, tek faktörlü varyans analizi ile incelendiğinde aşağıda verilen tablodaki bulgular elde edildi.

102 84 Çizelge Tek yönlü Anova sisteminde me faktörü için a yanıt değişkeni Source DF SS MS F P Me 2 344,5 172,3 4,36 0,021 Error ,9 39,5 Total ,5 S = 6,286 R-Sq = 20,90% R-Sq(adj) = 16,11% Çizelge Tek yönlü Anova sisteminde i faktörü için a yanıt değişkeni Source DF SS MS F P İ 3 181,1 60,4 1,32 0,286 Error ,4 45,9 Total ,5 S = 6,772 R-Sq = 10,98% R-Sq(adj) = 2,64% Çizelge Tek yönlü Anova sisteminde k faktörü için a yanıt değişkeni Source DF SS MS F P K ,1 506,5 26,30 0,000 Error ,5 19,3 Total ,5 S = 4,388 R-Sq = 61,45% R-Sq(adj) = 59,11% Çizelgeler incelendiğinde P değişkeninin varyans analizleri ile ilgili yorumlar için; me, i ve k faktörlerinin tek başlarına a değişkenindeki değişkenliği ile aşağıdaki sonuçlara ulaşıldı. Me faktörünün a üzerindeki etkileri istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur. Yapılan varyans analizine göre belirleme katsayısı me faktörü için % 16,11 olduğu görülmüş yani tek başına me faktörü a daki değişkenliğin % 16 sını açıklayabilmiştir. K faktörünün a üzerindeki etkileri istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur. Yapılan varyans analizine göre belirleme katsayısı en yüksek k faktörü için bulunmuş k faktörü tek başına a daki değişkenliğin % 59,11 sını açıklamıştır. İ faktörünün a üzerindeki etkileri istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır. Yapılan varyans analizine göre belirleme katsayısı i faktörü için % 2,64 olduğu görülmüş yani tek başına i faktörü a daki değişkenliğin % 2 sini açıklayabilmiştir.

103 85 Bunun nedeni ise yapılan çalışmada me ve k nın aşınmaya direk etkisi varken işlem basamaklarının aşınmayı azaltıcı etkisi olmasından kaynaklanmaktadır. Yani aşınmadaki değişkenlik mesh ve kuvvet ile doğru orantılı iken işlem basamaklarına ters orantılıdır. Bu nedenle işlem basamaklarının anlamlı bulunmaması yapılan çalışmanın güvenilirliğini açıklamaktadır. Varyans çözümlemesine göre me ve k değişkenleri modelde anlamlı bulunmuştur. İ değişkeni ise a faktörüne ters etkisi olduğu için anlamlı bulunmamıştır. Hesaplanan F değerine bakıldığında k değişkeninin model için anlamlılığının daha yüksek olduğu söylenebilir. Çizelge Anova sisteminde me, i, k faktörü için a yanıt değişkeni Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P Me 2 344,53 344,53 172,26 43,89 0,00 İ 3 181,05 181,05 60,35 15,38 0,00 K , ,98 506,49 129,06 0,00 Error ,89 109,89 3,92 Total ,46 S =1,98105 R-Sq = 93,33% R-Sq(adj) = 91,67% Model için belirleme katsayısı % 91,67 bulunmuştur. Bu sonuç, deneyde F değişkenini böyle bir modelle açıklanabileceğini gösterir. Ayrıca k değişkeninin F değerine bakıldığı zaman 129,06 oranıyla model için en anlamlı değişken olduğu görülmektedir. Üç faktörlü deney tasarımına göre yapılan varyans analizinde aşağıda verilen bulgular elde edilmiştir.

104 86 Çizelge Tek yönlü Anova sisteminde me, i, k, me*i, me*k ve i*k faktörü için a yanıt değişkeni Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P Me 2 344, , , ,15 0,000 İ 3 181, ,054 60, ,85 0,000 K , , , ,40 0,000 me*i 6 8,583 8,583 1,431 3,48 0,031 me*k 4 69,172 69,172 17,293 42,08 0,000 i*k 6 27,202 27,202 4,534 11,03 0,000 Error 12 4,932 4,932 0,411 Total ,456 S=0, R-Sq = 99,70% R-Sq(adj) = 99,13% Varyans analizinde faktör düzeylerinin yanıt değişkeni üzerinde etkili olduğu kararı verildikten sonra, farklılığın kaynağı olan grupların tespit edilmesi için çeşitli yöntemler vardır. Bu çalışmada faktör düzeylerine göre a değişkenindeki farklılıklar ortaya konmuştur. Çizelgeye göre me, i ve k faktörlerinin her üç düzeyinde a nın ortalamaları birbirinden farklılık göstermektedir. Varyans çözümlemesine göre me, k, me*i, me*k ve i*k değişkenleri modelde anlamlı bulunmuştur. Hesaplanan F değerine bakıldığında k değişkeninin model için anlamlılığının daha yüksek olduğu söylenebilir. İkili etkileşimlerden me*i, me*k ve i*k etkileşimlerinin istatistiksel olarak anlamlı olduğu görülmektedir. Varyans analizi tablosu incelendiğinde a üzerinde en fazla etkiye sahip faktörün k faktörü olduğu görülmektedir. Bu faktörü sırasıyla me*i, me*k ve i*k etkileşimi izlemektedir. Varyans analizine göre modelin belirleme katsayısı % 99,13 olarak bulunmuştur. Buna göre a daki değişkenliğin % 99,13 ü üç faktörlü model aracılığıyla bu değişkenler tarafından açıklanmaktadır. Bu sonuç, deneyde F değişkenini böyle bir modelle açıklanabileceğini gösterir.

105 87 Şekil Me, i ve k faktörlerinin a yanıt değişkenine göre ortalama değerleri Ayrıca istatistiksel olarak anlamlı bulunan me ile k etkileşiminde ise en yüksek a değeri ortalaması me faktörünün 800, k faktörünün 30 düzeyinde, en düşük a değeri ortalaması me faktörünün 1200, k faktörünün 10 düzeyinde görülmektedir. Anlamlı bulunmayan i faktöründe ise en düşük a değeri ortalaması 3, en yüksek a değeri ortalaması ise 1 düzeyinde görülmektedir.

106 88

107 89 9. SONUÇLAR VE ÖNERİLER 9.1. Sonuçlar Bu çalışmada DIN soğuk iş takım çeliği ve DIN soğuk iş takım çeliğine maksimum aşınma direnci kazanması için, su verme işlemi, su verilmiş + kriyojenik işlem uygulanmış, su verilmiş + kriyojenik işlem + temperleme işlemi olmak üzere deneysel testler yapılmıştır. Yapılan deneyler sonunda elde edilen önemli bulgular aşağıda özetlenmiştir. Su verme işlemi uygulaması sonucunda takım çeliklerinin sertlik değerlerinde önemli derecede artış meydana gelmiştir. En iyi sertlik değeri su verme işlemi sonrasında yapılan kriyojenik işlem sonucunda görülmüştür. Temperleme işleminin malzemenin sertliğine olumsuz etki yaptığı belirlenmiştir. Su verme işlemi uygulamasının takım çeliklerinde aşınma direncinin artmasına olumlu etki yaptığı görülmüştür. En düşük aşınma kaybı su verme işlemi sonrasında uygulanan kriyojenik işlem sonucunda görülmüştür Malzemeye uygulanan yük miktarı arttıkça aşınma direncinde azalma meydana gelmiştir Zımpara boyutundaki artışın (kaba zımpara) aşınmaya olumsuz etki gösterdiği görülmüştür. Temperleme işleminin malzemenin aşınma direncine olumsuz etki yaptığı belirlenmiştir. En iyi aşınma direnci 10 N yük altında uygulanan 1200 mesh zımpara boyutunda su verme + kriyojenik işlem uygulamasında elde edilmiştir. En yüksek aşınma kaybı ise 30 N yük altında uygulanan 800 mesh zımpara boyutunda görülmüştür.

108 Öneriler Yukarıdaki çalışmalara bakılarak aşağıdaki önerilerin dikkate alınması gelecekteki çalışmalar açısından faydalı olacaktır. DIN ve DIN soğuk iş takım çeliklerine uygulanan kriyojenik işlemlerinden daha iyi verim alabilmek için bekletme süresinin saat arasında tutulmasının daha iyi sonuçlar vereceği düşünülmektedir. Farklı bekletme sürelerinde soğuk iş takım çeliklerinin aşınma dirençleri kriterlerinin karşılaştırılması yönünde çalışmalar yapılabilir. DIN ve DIN soğuk iş takım çeliğine uygulanan kriyojenik işlemin sıcaklık değerlerinin daha da düşürülmesi malzemenin mekanik özelliklerini daha da iyi arttıracağı düşünülmektedir. Farklı sıcaklıklarda soğuk iş takım çeliklerinin mekanik özelliklerinin karşılaştırılması yönünde çalışmalar yapılabilir. Temperleme işleminin daha farklı sıcaklıklarda denenmesiyle aşınma direnci üzerindeki etkileri geliştirilebilir. Bu çalışmada kullanılan DIN ve DIN soğuk iş takım çelikleri haricinde farklı kimyasal yapıdaki takım çeliklerine de kriyojenik işlem uygulaması yapılabilir ve mekaniksel davranışları karşılaştırılabilir. Gelecekte yapılacak çalışmalarda kriyojenik işlemin malzemelerin farklı mekaniksel özelliklerine etkisinin incelenmesi ve geliştirilerek tekrar edilmesi gerekmektedir.

109 91 KAYNAKLAR 1. Jha, A. R. (2006). Cryogenic technology and applications. USA: Elsevier Academic Press, Timmerhaus, K. D., Reed, R. P. (2007). Cryogenic engineering, fifty years of progress. USA: Springer, Sitting, M., Kidd, S. (1963). Cryogenics, researchand applications. New York: D. Van Nostrand Company, Muldrew, K., Mcgann, L. E. (1994). The osmatic rupture hypo thesis of intracellular freezing injury. Biophys J., 66, 532, Sweeney, T. P. (1986). Deep cryogenics: The great cold debate. Cryogenics, 18(2), Levine, J. (2001). Cryo processing equipment. Heat Treating Progress, 2(1), Vaccari, J. A. (1986). Deep freze improves products. American Machinist&Automated Manufacturing, 130(3), Carlson, E. A. (1991). Cold treating and cryogenic treatment of steel. ASM International, 4, Boyles, C. M. (2002). Beecool, CuttingToolEngineering, 54(4), Chillar, R., Agrawal S. C. (2005, 29 August 2 September,). Cryogenic treatment of metal parts. Transactions of the International Cryogenic Materials Conference (ICMC), Keystone, Colorado. 11. Reitz, W., Pendray, J. (2001). Cryo processing of Materials: A review of current status. Materials and Manufacturing Processes, 16(6), Moore, K., Collins, D. N. (1993). Cryogenic treatment of threeheat-treated tool steels. Key Engineering Materials, 86-87, Collins, D. N., Dormer, J. (1997). Deep cryogenic treatment of a D2 cold-work tool steel. Heat Treatment of Metals, 24(3), Collins, D. N. (1996). Deep cryogenic treatment of toolsteels: A review. Heat Treatment of Metals, 23, Collins, D. N. (1998). Cryogenic treatment of toolsteels. Advanced Materials&Processes, 154(6), Yun D., Xiaoping, L. and Hongshen, X. (1998). Deep cryogenic treatment of highspeed Steel and its mechnasim. Heat Treatment of Metals, 25(3), Mohan, L. D., Renganarayanan, S. and Kalanidhi, A. (2001). Cryogenic treatment to Augment wear resistance of tool and die steels. Cryogenics, 41,

110 Lulay, K. E., Khan, K. and Chaaya, D. (2002). The effect of cryogenic treatments on 7075 aluminum alloy. Journal of Materials Engineering and Performance, 11(5), Nordquist, W. N. (1953). Low temperature treatment of metals. Tooling and Production, Molinari, A., Pellizzari, M., Gialanella, S., Straffelini, G. and Stiasny, K. H. (2001). Effect of deep cryogenic treatment on the mechanical properties of tool steels. Journal of Materials Processing Technology, 118, Braton, N. R. (1980). Cryogenic recycling and processing. Florida: CRC Press, Lady, E. R. (1965, 24 May 4 June). Cryogenic engineering, a two-week intensive course for engineers and scientists. The University of Michigan Engineering Summer Conferences, Ann Arbor, Michigan. 23. Eldridge, E. A., Deem, H. W. (1960). Report on physical properties of metal and alloys from cryogenic to elevated temperatures. Philadelphia: American Society for Testing Materials, Jiao, X. D., Li, L. F., Liu, H. J. and Yang, K. (2005, 29 August 2 September). Mechanical properties of low density alloys at cryogenic temperatures. Transactions of the International Cryogenic Materials Conference (ICMC), Keystone, Colorado. 25. Barron, R. F. (1985). Cryogenic Systems. (2nd ed.). Oxford: Oxford University Press, New York Clarendon Press, Nakahara, S., Nishida, S., Hisada, S. and Fujita, T. (1997, 28 July 1 August). Thermal contraction coefficient measurement technique of several materials at low temperatures Using electronic specklep at terninter ferometry. Proceedings of the Twelfth International Cryogenic Materials Conference (ICMC), In Portland, Oregon. 27. İzciler, M. (1997). Yüksek krom alaşımlı dökme demirlerin farklı sıcaklıktaki abrasiv aşınma davranışına alaşım katkı oranının ve ısıl işlem şartlarının etkileri, Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ. 28. Çelik, H. (1992). Kaynak edilebilen kobalt ve demir esaslı alaşımların yüksek sıcaklıktaki aşınma davranışları, Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul. 29. Yılmaz, F. (1997). Sürtünme ve aşınma, Uluslararası Metalurji ve Malzeme Kongresi Bildiriler Kitabı, İstanbul, Türker, M., Kurt, A., Gülenç, B. ve Karataşoğlu, F. (1998). Monoblok tekerlerin aşınan kısımlarının MAG kaynağı ile yapılan dolgu metalinin aşınma davranışlarının incelenmesi, 2. Uluslararası Kaynak Teknolojisi Sempozyumu, İstanbul, Joseph, H. and Tylczak Oregon, A. (1992). AbrasivWear. ASM, 18,

111 Gülenç, B. ve Kahraman, N. (2003). Wear behaviour of bulldozer roller welded by using submerged arc welding process, Material sand Desing, 24, Atala, H. (1978). MKE Normu özel nitelikte çelik türleri kataloğu. Ankara: MKE Yayınları. 34. Topbaş, M. A. (1998). Çelik ve Isıl İşlem El Kitabı, İstanbul. 35. Barron, R. F. (1982). Cryogenic treatment of metals to improve wear resistance. Cryogenics, 22, Trucks, H. E. (1983). How cryogenics is used for thetreatment of metals, Manufacturing Engineering, 91(6), Tarr, W. R., Rhee S. K. (1977, 10-12May). Thermal conductivity enhancement of Cu-0.85 Cr alloy by cryogenic treatment, Proceedings of the Seventh Symposium on Thermophysical Properties, Isaak, C. J., Reitz, W. (2008). The effects of cryogenic treatment on the thermal conductivity of GRCop-84, Materials and Manufacturing Processes, 23, Bensely, A., Prabhakaran, A., Mohan, D. L. and Nagarajan, G. (2005). Enhancing the wear esistance of case carburized stee (En 353). By cryogenic treatment in Cryogenics., 12, Joseph, A., Vimal, Bensely, A., Mohan D.L. and Srinivasan, K. (2008). Deep cryogenic treatment ımproves wear resistance of En 31 steel. Materials and Manufacturing Processes., 4, Zhirafar, S., Rezaeian, A. and Pugh, M. (2007). Effect of cryogenic treatment on the mechanical properties of 4340 steel. Journal of Materials Processing Technology., 1-3, Vinothkumar, TS, Miglani, R. and Lakshminarayananan L. (2007). Influence of deep dry cryogenic treatment on cutting efficiency and wear resistance of nickel-titanium rotary endodontic instruments. Department of Conservative Dentistry and Endodontics., 33(11), Indumathi, J., Jayashree B. and Ghosh, A. K. (2001). Preliminary studies of the influence of cryo-treatment on the mechanical and tribological properties of PTFE and composites. Journal of Synthetic Lubrication., 4, Bulancea, V. (2006). The Mıcrostructure In The Cryogenıc Treated Bearıng Steels. Annals of the University of Craiova, Ünal, H. İ., Atapek, Ş. H. ve Onan, M. (2012, 2 Nisan). Isıl işlem uygulanmış soğuk iş takım çeliğinin tannik asit çözeltisinde korozyon davranışı. International Iron & Steel Symposium, Karabük. 46. Sendooran, S., Raja, P. (2011). Metallurgical investigation on cryogenic treated hss tool. International Journal of Engineering Science and Technology, 3.

112 Kaplan, Y., Nalbant, M. ve Gökkaya, H. (2011). AISI D2 ve AISI D3 Soğuk İş Çeliklerinin Delinmesinde İşleme Parametrelerinin Çapak Oluşumuna Etkilerinin Deneysel Olarak İncelenmesi. Karaelmas Science and Engineering Journal., 1(1), Arslan, Y. (2014). DIN soğuk iş takım çeliği zımbalarda derin kriyojenik işlem ve temperlemenin alın aşınmasına etkisi. İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi, 3(1), Ekrem, S. (1977). Malzeme seçimi ve uygulaması. Mühendis ve Makina, 21, Çiçek, A., Ekici, E., Uygur, İ., Akıncıoğlu, S. ve Kıvak, T. (2012). AISI D2 soğuk iş takım çeliğinin delinmesinde kriyojenik işlemin takım ömrü üzerindeki etkilerinin araştırılması. SDU International Journal of Technologic Sciences, 1, Höke, G., Şahin, İ., Çinici, H. and Fındık, T. (2014). Kriyojenik İşlemin SAE 4140 Çeliğin Mekanik Özellikleri Üzerine Etkisi. Selçuk Üniversitesi Teknik Bilimler Meslek Yüksek Okulu Teknik-Online Dergi, 13, Nie, N. H., Bent, D. H. and Hull, C. H. (1975). SPSS: Statistical package for the social sciences. New York: McGraw-Hill. 53. Das, D., Dutta, A. K. and Ray, K. K. (2009). On the refinement of carbide percipitates by cryotreatment in AISI D2 steel. Philosophical Magazine, 89, Das, D., Ray, K. K. (2012). Structure property correlation of sub-zero treated AISI D2 steel. Materials Science and Engineering, 541, Das, D., Dutta, A. K. and Ray, K. K. (2008). On the enhancement of wear resistance of tool steels by cryogenic treatment. Philosophical Magazine Letters, 88, Das, D., Dutta, A. K. and Ray, K. K. (2009). Inconsistent wear behaviour of cryotreated tool steels: role of mode and mechanism. Materials Science and Technology; 25, Das, D., Dutta, A. K. and Ray, K. K. (2009). Influence of varied cryotreatment on the wear behavior of AISI D2 steel. Wear, 266(1), Das, D., Ray, K. K. and Dutta, A. K. (2009). Influence of temperature of sub-zero treatments on the wear behaviour of die steel. Wear, 267(9), Das, D., Dutta, A. K. and Ray, K. K. (2009). Correlation of microstructure with wear behaviour of deep cryogenically treated AISI D2 steel. Wear, 267(9), Das, D., Dutta, A. K. and Ray, K. K. (2009). Optimization of the duration of cryogenic processing to maximize wear resistance of AISI D2 steel. Cryogenics, 49(5), Das, D., Dutta, A. K. and Ray, K. K. (2010). Sub-zero treatments of AISI D2 steel: Part I. Microstructure and hardness. Materials Science and Engineering: A, 527(9),

113 Das, D., Dutta, A. K. and Ray, K. K. (2010). Sub-zero treatments of AISI D2 steel: Part II. Wear behavior. Materials Science and Engineering: A, 527(9), Das, D., Ray, K. K. (2012). On the mechanism of wear resistance enhancement of tool steels by deep cryogenic treatment. Philosophical magazine letters, 92(6), Das, D., Sarkar, R., Dutta, A. K., & Ray, K. K. (2010). Influence of sub-zero treatments on fracture toughness of AISI D2 steel. Materials Science and Engineering: A, 528(2), Collins, D. N. and Dormer, J. (1997). Deep cryogenic treatment of a D2 cold-work tool steel. Heat Treatment Met., 3, Yun, D., Xiaoping, L. and Hongshen, X. (1998). Deep cryogenic treatment of highspeed steel and its mechanism. Heat Treatment of Metal, 3, Wale, A. D., Wakchaure, V. D. (2013). Effect of cryogenic treatment on mechanical properties of cold work tool steels. International Journal of Modern Engineering Research (IJMER), 3(1), Uzochukwu Chimezie, O. (2012). Mechanical characterization of A2 and D2 tool steels by nanoindentation. Master of Science (Engineering Systems - Mechanical Systems), 85, Collıns, D. N., Dormer, J. (1997). Deep cryogenic treatment of a d2 cold work tool steel. lreland: National Heat Treatment Centre. 70. Gulec, Ş., Aran, A. (1987). Malzeme bilgisi, Gebze: TUBİTAK Yayını. 71. Askeland, D. R. (1990). The science and engineering of metarials. (2. Edition). İstanbul: Chapman&Hall, Metals Handbook. (1993). Heat Treatments of Steels. (10th edition). ABD: ASM. 73. Oygur, A. (1988). Alaşımsız Çeliklerde Isıl İşlem, Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya. 74. Saha, S. K., Prasad, L. and Kumar, V. (2012). Experımental ınvestıgatıons on heat treatment of cold work tool steels: Part 1, aır-hardenıng grade (D2). International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA), 2(2), Das, D., Sarkar, R., Duttac, A. K., Ray, K. K. (2010). Influence of sub-zero treatments on fracture toughness of AISI D2 steel. Materials Science and Engineering: A Vahdat, S. E. (2014). Effect of deep cryogenic processing on tensile toughness of 45WCrV7 steel. International Journal of Steel Structures, 14(3), Amini, K., Akhbarizadeh, A. and Javadpour, S. (2012). Effect of deep cryogenic treatment on the formation of nano-sized carbides and the wear behavior of D2 tool steel. International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials, 19(9), 795.

114 Demir, E., Toktaş, İ. (2014). AISI D2 çeliğine uygulanan farklı bekletme sürelerindeki derin kriyojenik işlemin yüzey pürüzlülüğüne etkisinin incelenmesi. ISITES, Çiçek, A., Kıvak, T., Turgut, Y., Uygur, İ. ve Ekici, E., (2011, May). The influences of deep cryogenic treatment on cutting force, hole diameter and tool life. 6 th International Advanced Technologies Symposium (IATS), Elazığ. 80. Lyman, T. (1973). Metallography, structures and phase diagrams. Ohio: American Society for Metals. 81. Yasavol, N., Abdollah-Zadeh, A., Ganjali, M. and Alidokht, S. A. (2013). Microstructure and mechanical behavior of pulsed laser surface melted AISI D2 cold work tool steel. Applied Surface Science, 265,

115 97 ÖZGEÇMİŞ Kişisel Bilgiler Soyadı, adı : YAMANOĞLU, Onur Uyruğu : T.C Doğum tarihi ve yeri : 26/08/1987 ALTIND AĞ Medeni hali : Bekar Telefon : onuryamanoglu@hotmail.com Eğitim Derecesi Okul/Program Mezuniyet yılı Yüksek Lisans Gazi Üniversitesi / Metal Eğitimi Bölümü Devam ediyor Lisans İstanbul Teknik Üniversitesi / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Devam ediyor Lisans Gazi Üniversitesi / Döküm Öğretmenliği Bölümü 2006 Yabancı Dil İngilizce Yayınlar Aşınmaya Dirençli Krom-Vanadyum Alaşımlı Soğuk İş Takım Çeliklerinin Abrasif Aşınma Davranışı Hobiler Fotoğrafçılık, Doğa yürüyüşü, Kitap okuma, Teknoloji

116 GAZİ GELECEKTİR...

DENEYİN ADI: Çeliklerin Isıl İşlemi. AMACI: Çeliklerde ısıl işlem yoluyla mikroyapı ve mekanik özelliklerin değişiminin öğretilmesi.

DENEYİN ADI: Çeliklerin Isıl İşlemi. AMACI: Çeliklerde ısıl işlem yoluyla mikroyapı ve mekanik özelliklerin değişiminin öğretilmesi. DENEYİN ADI: Çeliklerin Isıl İşlemi AMACI: Çeliklerde ısıl işlem yoluyla mikroyapı ve mekanik özelliklerin değişiminin öğretilmesi. TEORİK BİLGİ: Metal ve alaşımlarının, faz diyagramlarına bağlı olarak

Detaylı

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ MALZEME LABORATUARI I DERSİ ISIL İŞLEM (NORMALİZASYON, SU VERME, MENEVİŞLEME) DENEY FÖYÜ DENEYİN ADI: Isıl İşlem(Normalizasyon,

Detaylı

Isıl işlem, katı haldeki metal ve alaşımlarına belirli özellikler kazandırmak amacıyla bir veya daha çok sayıda, yerine göre birbiri peşine uygulanan

Isıl işlem, katı haldeki metal ve alaşımlarına belirli özellikler kazandırmak amacıyla bir veya daha çok sayıda, yerine göre birbiri peşine uygulanan ISIL İŞLEMLER Isıl işlem, katı haldeki metal ve alaşımlarına belirli özellikler kazandırmak amacıyla bir veya daha çok sayıda, yerine göre birbiri peşine uygulanan ısıtma ve soğutma işlemleridir. İşlem

Detaylı

Pratik olarak % 0.2 den az C içeren çeliklere su verilemez.

Pratik olarak % 0.2 den az C içeren çeliklere su verilemez. 1. DENEYİN AMACI: Farklı soğuma hızlarında (havada, suda ve yağda su verme ile) meydana gelebilecek mikroyapıların mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi ve su ortamında soğutulan numunenin temperleme

Detaylı

BA KENT ÜNİVERSİTESİ. Malzemeler genel olarak 4 ana sınıfa ayrılabilirler: 1. Metaller, 2. Seramikler, 3. Polimerler 4. Kompozitler.

BA KENT ÜNİVERSİTESİ. Malzemeler genel olarak 4 ana sınıfa ayrılabilirler: 1. Metaller, 2. Seramikler, 3. Polimerler 4. Kompozitler. MALZEMELER VE GERĐLMELER Malzeme Bilimi mühendisliğin temel ve en önemli konularından birisidir. Malzeme teknolojisindeki gelişim tüm mühendislik dallarını doğrudan veya dolaylı olarak etkilemektedir.

Detaylı

MALZEME BİLGİSİ DERS 11 DR. FATİH AY. www.fatihay.net fatihay@fatihay.net

MALZEME BİLGİSİ DERS 11 DR. FATİH AY. www.fatihay.net fatihay@fatihay.net MALZEME BİLGİSİ DERS 11 DR. FATİH AY www.fatihay.net fatihay@fatihay.net GEÇEN HAFTA DEMİR ESASLI ALAŞIMLAR DEMİR DIŞI ALAŞIMLAR METALLERE UYGULANAN İMALAT YÖNTEMLERİ METALLERE UYGULANAN ISIL İŞLEMLER

Detaylı

KTÜ, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü

KTÜ, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü FAZ DİYAGRAMLARI DERS NOTLARI İçerik KTÜ, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Denge Dışı Reaksiyonlar ve Oluşan Yapılar (Martenzitik ve Beynitik Yapı) Bu güne kadar işlenen konularda denge veya yarı

Detaylı

ÇELİĞİN ISIL İŞLEMLERİ

ÇELİĞİN ISIL İŞLEMLERİ ÇELİĞİN ISIL İŞLEMLERİ Isıl İşlem Isıl işlem; Bir malzemenin mekanik özelliklerini ve/veya içyapısını değiştirmek amacıyla, o malzemeye belli bir sıcaklık-zaman programı dahilinde uygulanan bir ısıtma

Detaylı

2. Sertleştirme 3. Islah etme 4. Yüzey sertleştirme Karbürleme Nitrürleme Alevle yüzey sertleştirme İndüksiyonla sertleştirme

2. Sertleştirme 3. Islah etme 4. Yüzey sertleştirme Karbürleme Nitrürleme Alevle yüzey sertleştirme İndüksiyonla sertleştirme Isıl İşlem Isıl İşlem Isıl işlem, metal veya alaşımlarına istenen özellikleri kazandırmak amacıyla katı halde uygulanan kontrollü ısıtma ve soğutma işlemleri olarak tanımlanır. Çeliğe uygulanan temel ısıl

Detaylı

MALZEMELERİN MUKAVEMETİNİ ARTIRICI İŞLEMLER

MALZEMELERİN MUKAVEMETİNİ ARTIRICI İŞLEMLER MALZEMELERİN MUKAVEMETİNİ ARTIRICI İŞLEMLER Malzemelerin mekanik özelliği başlıca kimyasal bileşime ve içyapıya bağlıdır. Malzemelerin içyapısı da uygulanan mekanik ve ısıl işlemlere bağlı olduğundan malzemelerin

Detaylı

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 1

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 1 MAKİNE PROGRAMI MALZEME TEKNOLOJİSİ-I- (DERS NOTLARI) Prof.Dr.İrfan AY Öğr. Gör. Fahrettin Kapusuz 2008-20092009 BALIKESİR Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 1 DEMİR-KARBON (Fe-C) DENGE DİYAGRAMI

Detaylı

JOMINY DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

JOMINY DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 1. DENEYİN AMACI: Bu deney ile incelenen çelik alaşımın su verme davranışı belirlenmektedir. Bunlardan ilki su verme sonrası elde edilebilecek maksimum sertlik değeri olup, ikincisi ise sertleşme derinliğidir

Detaylı

CALLİSTER FAZ DÖNÜŞÜMLERİ

CALLİSTER FAZ DÖNÜŞÜMLERİ CALLİSTER FAZ DÖNÜŞÜMLERİ Faz dönüşümlerinin çoğu ani olarak gerçekleşmediğinden, reaksiyon gelişiminin zamana bağlı, yani dönüşüm hızına bağlı olarak gelişen yapısal özelliklerini dikkate almak gerekir.

Detaylı

DENEYİN ADI: Jominy uçtan su verme ile sertleşebilirlik. AMACI: Çeliklerin sertleşme kabiliyetinin belirlenmesi.

DENEYİN ADI: Jominy uçtan su verme ile sertleşebilirlik. AMACI: Çeliklerin sertleşme kabiliyetinin belirlenmesi. DENEYİN ADI: Jominy uçtan su verme ile sertleşebilirlik AMACI: Çeliklerin sertleşme kabiliyetinin belirlenmesi. TEORİK BİLGİ: Kritik soğuma hızı, TTT diyagramlarında burun noktasını kesmeden sağlanan en

Detaylı

ÇELİKLERİN ISIL İŞLEMLERİ. (Devamı)

ÇELİKLERİN ISIL İŞLEMLERİ. (Devamı) ÇELİKLERİN ISIL İŞLEMLERİ (Devamı) c a a A) Ön ve arka yüzey Fe- atomları gösterilmemiştir) B) (Tetragonal) martenzit kafesi a = b c) Şekil-2) YMK yapılı -yan yana bulunan- iki γ- Fe kristali içerisinde,

Detaylı

Paslanmaz Çeliklerin. kaynak edilmesi. Özlem Karaman Metalurji ve Malzeme Mühendisi Kaynak Mühendisi

Paslanmaz Çeliklerin. kaynak edilmesi. Özlem Karaman Metalurji ve Malzeme Mühendisi Kaynak Mühendisi Paslanmaz Çeliklerin kaynak edilmesi Özlem Karaman Metalurji ve Malzeme Mühendisi Kaynak Mühendisi İçerik Kaynak Yöntemleri Östenitik Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı Ferritik Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı

Detaylı

PLASTİK ŞEKİLLENDİRME YÖNTEMLERİ

PLASTİK ŞEKİLLENDİRME YÖNTEMLERİ PLASTİK ŞEKİLLENDİRME YÖNTEMLERİ Metalik malzemelerin geriye dönüşü olmayacak şekilde kontrollü fiziksel/kütlesel deformasyona (plastik deformasyon) uğratılarak şekillendirilmesi işlemlerine genel olarak

Detaylı

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 1

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 1 MAKİNE PROGRAMI MALZEME TEKNOLOJİSİ-I- (DERS NOTLARI) Prof.Dr.İrfan AY Öğr. Gör. Fahrettin Kapusuz 2008-20092009 BALIKESİR Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 1 DEMİR-KARBON (Fe-C) DENGE DİYAGRAMI

Detaylı

BÖHLER W300. Sıcak iş Çeliklerinin Başlıca Özelliklerinin Karşılaştırılması

BÖHLER W300. Sıcak iş Çeliklerinin Başlıca Özelliklerinin Karşılaştırılması Sıcak iş Çeliklerinin Başlıca Özelliklerinin Karşılaştırılması Bu tablo çelik seçiminizde yardım olmak için hazırlanmıştır. Ancak yine de farklı uygulama türlerinin yarattığı gerilme koşulları dikkate

Detaylı

3. MALZEME PROFİLLERİ (MATERİALS PROFİLES) 3.1. METAL VE ALAŞIMLAR. Karbon çelikleri (carbon steels)

3. MALZEME PROFİLLERİ (MATERİALS PROFİLES) 3.1. METAL VE ALAŞIMLAR. Karbon çelikleri (carbon steels) 3. MALZEME PROFİLLERİ (MATERİALS PROFİLES) 3.1. METAL VE ALAŞIMLAR Karbon çelikleri (carbon steels) Çelik, bileşiminde maksimum %2 C içeren demir karbon alaşımı olarak tanımlanabilir. Karbon çeliğin en

Detaylı

BÖHLER K460 OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. Başlıca Çelik Özelliklerinin Karşılaştırılması

BÖHLER K460 OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. Başlıca Çelik Özelliklerinin Karşılaştırılması Başlıca Çelik Özelliklerinin Karşılaştırılması Bu tablonun amacı çelik seçeneğini kolaylaştırmaktır. Bununla birlikte, farklı uygulamalardan etkilenen çeşitli stres koşulları hesaba katılmamıştır. Teknik

Detaylı

Metalografik inceleme ve ısıl işlem deneyi

Metalografik inceleme ve ısıl işlem deneyi Metalografik inceleme ve ısıl işlem deneyi 1. DENEYİN AMACI: Metalografik muayene ile ısıl işlem görmüş ve görmemiş çeliklerin dokusunu inceleme ve ısıl işlem mekanizmalarını öğrenmek. Deney: Isıl işlem

Detaylı

BÖHLER S600 OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. Başlıca çelik özelliklerinin karşılaştırması:

BÖHLER S600 OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. Başlıca çelik özelliklerinin karşılaştırması: Başlıca çelik özelliklerinin karşılaştırması: Bu tablo çelik seçiminizde yardım olmak için hazırlanmıştır. Ancak yine de farklı uygulama türlerinin yarattığı gerilme koşulları dikkate alınmamıştır. Teknik

Detaylı

Konu: Yüksek Hassasiyetli Yağ Keçelerinin Takviye Bilezik Kalıplarının Üretiminde Kullanılan Takım Çelikleri ve Üretim Prosesleri

Konu: Yüksek Hassasiyetli Yağ Keçelerinin Takviye Bilezik Kalıplarının Üretiminde Kullanılan Takım Çelikleri ve Üretim Prosesleri Nurettin ÇALLI Fen Bilimleri Ens. Öğrenci No: 503812162 MAD 614 Madencilikte Özel Konular I Dersi Veren: Prof. Dr. Orhan KURAL İTÜ Maden Fakültesi Konu: Yüksek Hassasiyetli Yağ Keçelerinin Takviye Bilezik

Detaylı

şeklinde, katı ( ) fazın ağırlık oranı ise; şeklinde hesaplanır.

şeklinde, katı ( ) fazın ağırlık oranı ise; şeklinde hesaplanır. FAZ DİYAGRAMLARI Malzeme özellikleri görmüş oldukları termomekanik işlemlerin sonucunda oluşan içyapılarına bağlıdır. Faz diyagramları mühendislerin içyapı değişikliği için uygulayacakları ısıl işlemin

Detaylı

OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ

OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ Özellikler Paslanmaz martenzitik krom çeliğidir. Bileşiminde bulunan yüksek oranda karbon içeriği, gerilme direnci düzeylerini yükseltmek için gerekli sertleştirme ve su verme işlemlerinin gerçekleştirilmesine

Detaylı

6. BEYAZ ve YÜKSEK ALAŞIMLI DÖKME DEMİRLER

6. BEYAZ ve YÜKSEK ALAŞIMLI DÖKME DEMİRLER 6. BEYAZ ve YÜKSEK ALAŞIMLI DÖKME DEMİRLER Gri dökme demirlerin özellikleri; kimyasal bileşimlerinin değiştirilmesi veya kalıp içindeki soğuma hızlarının değiştirilmesiyle, büyük oranda farklılıklar kazanabilir.

Detaylı

2-C- BAKIR VE ALAŞIMLARININ ISIL İŞLEMLERİ 2-C-3 MARTENSİTİK SU VERME(*)

2-C- BAKIR VE ALAŞIMLARININ ISIL İŞLEMLERİ 2-C-3 MARTENSİTİK SU VERME(*) 2-C- BAKIR VE ALAŞIMLARININ ISIL İŞLEMLERİ 2-C-3 MARTENSİTİK SU VERME(*) Sınai bakırlı alaşımlar arasında sadece soğukta iki veya çok fazlı alüminyumlu bakırlar pratik olarak mantensitik su almaya yatkındırlar.

Detaylı

SÜPER ALAŞIMLAR Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

SÜPER ALAŞIMLAR Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER Süper alaşım; ana yapısı demir, nikel yada kobalt olan nisbeten yüksek miktarlarda krom, az miktarda da yüksek sıcaklıkta ergiyen molibden, wofram, alüminyum ve titanyum içeren alaşım olarak tanımlanabilir.

Detaylı

Isıl İşlemde Risk Analizi

Isıl İşlemde Risk Analizi Isıl İşlemde Risk Analizi Tam Isıl İşlem Çevrimi Isıl işlem öncesi operasyonlar Isıl işlem operasyonları Isıl İşlemde Temel Riskler Isıl işlemde en çok karşılaşılan problemler şunlardır: Su verme çatlaması

Detaylı

Faz dönüşümleri: mikroyapı oluşumu, faz dönüşüm kinetiği

Faz dönüşümleri: mikroyapı oluşumu, faz dönüşüm kinetiği Faz dönüşümleri: mikroyapı oluşumu, faz dönüşüm kinetiği Faz dönüşümleri 1. Basit ve yayınma esaslı dönüşümler: Faz sayısını ve fazların kimyasal bileşimini değiştirmeyen basit ve yayınma esaslı ölçümler.

Detaylı

TEKNOLOJİSİ--ITEKNOLOJİSİ. Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ

TEKNOLOJİSİ--ITEKNOLOJİSİ. Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ MAKİNE PROGRAMI MALZEME TEKNOLOJİSİ--ITEKNOLOJİSİ (DERS NOTLARI) Prof.Dr.İrfan AY Öğr. Gör. Fahrettin Kapusuz 2008-2009 2008BALIKESİR 1 DEMİR-KARBON DEMİR(Fe--C) (Fe DENGE DİYAGRAMI 2 DEMİR KARBON DENGE

Detaylı

Uygulamalar ve Kullanım Alanları

Uygulamalar ve Kullanım Alanları BÖHLER W360 ISOBLOC ılık veya sıcak dövme kalıpları ve zımbaları için geliştirilmiş bir takım çeliğidir. Sertlik ve tokluğun istendiği çok çeşitli uygulamalarda kullanılabilir. Özellikler Yüksek sertlik

Detaylı

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı 1. Basma Deneyinin Amacı Mühendislik malzemelerinin çoğu, uygulanan gerilmeler altında biçimlerini kalıcı olarak değiştirirler, yani plastik şekil değişimine uğrarlar. Bu malzemelerin hangi koşullar altında

Detaylı

GİP 121- GEMİ YAPI MALZEMELERİ 8. HAFTA

GİP 121- GEMİ YAPI MALZEMELERİ 8. HAFTA GİP 121- GEMİ YAPI MALZEMELERİ 8. HAFTA 5. ÇELİKLERİN ISIL İŞLEMLERİ Faz: Metallerin kafes yapısına faz adı verilir. Katı Eriyikler (Tek Fazlı Alaşımlar): Alaşımı oluşturan elementlerin kafes sistemlerinde

Detaylı

Metallerde Özel Kırılganlıklar HASAR ANALİZİ

Metallerde Özel Kırılganlıklar HASAR ANALİZİ Metallerde Özel Kırılganlıklar HASAR ANALİZİ Prof. Dr. Akgün ALSARAN 11 Giriş Hidrojen gevrekliği Sıvı metal kırılganlığı Temper gevrekliği Ana Hatlar 22 Malzemelerin servis koşullarında performanslarını;

Detaylı

BÖHLER W302. Sıcak iş Çeliklerinin Başlıca Özelliklerinin Karşılaştırılması

BÖHLER W302. Sıcak iş Çeliklerinin Başlıca Özelliklerinin Karşılaştırılması Sıcak iş Çeliklerinin Başlıca Özelliklerinin Karşılaştırılması Bu tablo çelik seçiminizde yardım olmak için hazırlanmıştır. Ancak yine de farklı uygulama türlerinin yarattığı gerilme koşulları dikkate

Detaylı

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 6 Sayı: 2 s. 95-100 Mayıs 2004

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 6 Sayı: 2 s. 95-100 Mayıs 2004 DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 6 Sayı: 2 s. 95-1 Mayıs 24 FARKLI KARBON İÇERİKLİ ÇELİKLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN ISIL İŞLEMLERLE DEĞİŞİMİ (DIFFERENCES IN MECHANICAL PROPERTIES

Detaylı

DEMİR KARBON FAZ DİYAGRAMI

DEMİR KARBON FAZ DİYAGRAMI MARMARA ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MALZEME BİLİMİ Demir, Çelik ve Dökme Demir Yrd. Doç. Dr. Abdullah DEMİR DEMİR KARBON FAZ DİYAGRAMI Saf demire teknolojik özellik kazandıran

Detaylı

BÖHLER W303 OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. Sıcak iş Çeliklerinin Başlıca Özelliklerinin Karşılaştırılması

BÖHLER W303 OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. Sıcak iş Çeliklerinin Başlıca Özelliklerinin Karşılaştırılması Sıcak iş Çeliklerinin Başlıca Özelliklerinin Karşılaştırılması Bu tablo çelik seçiminizde yardım olmak için hazırlanmıştır. Ancak yine de farklı uygulama türlerinin yarattığı gerilme koşulları dikkate

Detaylı

BÖHLER K306 OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. Başlıca çelik özelliklerinin kıyaslanması

BÖHLER K306 OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. Başlıca çelik özelliklerinin kıyaslanması Başlıca çelik özelliklerinin kıyaslanması Bu tablonun amacı çelik seçeneğini kolaylaştırmaktır. Bununla birlikte, farklı uygulamalardan etkilenen çeşitli stres koşulları hesaba katılmamıştır. Teknik danışmanlık

Detaylı

Faz dönüşümünün gelişmesi, çekirdeklenme ve büyüme olarak adlandırılan iki farklı safhada meydana gelir.

Faz dönüşümünün gelişmesi, çekirdeklenme ve büyüme olarak adlandırılan iki farklı safhada meydana gelir. 1 Faz dönüşümlerinin çoğu ani olarak gerçekleşmediğinden, reaksiyon gelişiminin zamana bağlı, yani dönüşüm hızına bağlı olarak gelişen yapısal özelliklerini dikkate almak gerekir. Malzemelerin, özellikle

Detaylı

TOKLUK VE KIRILMA. Doç.Dr.Salim ŞAHĠN

TOKLUK VE KIRILMA. Doç.Dr.Salim ŞAHĠN TOKLUK VE KIRILMA Doç.Dr.Salim ŞAHĠN TOKLUK Tokluk bir malzemenin kırılmadan önce sönümlediği enerjinin bir ölçüsüdür. Bir malzemenin kırılmadan bir darbeye dayanması yeteneği söz konusu olduğunda önem

Detaylı

1.GİRİŞ. 1.1. Metal Şekillendirme İşlemlerindeki Değişkenler, Sınıflandırmalar ve Tanımlamalar

1.GİRİŞ. 1.1. Metal Şekillendirme İşlemlerindeki Değişkenler, Sınıflandırmalar ve Tanımlamalar 1.GİRİŞ Genel olarak metal şekillendirme işlemlerini imalat işlemlerinin bir parçası olarak değerlendirmek mümkündür. İmalat işlemleri genel olarak şu şekilde sınıflandırılabilir: 1) Temel şekillendirme,

Detaylı

Yüzey Sertleştirme 1

Yüzey Sertleştirme 1 Yüzey Sertleştirme 1 Yüzey sertleştirme Sünek yapıya sahip çeliklerden imal edilmiş makine parçalarında sert ve aşınmaya dayanıklı bir yüzey istenir. Örneğin yatak muylusu, kavrama tırnağı ve diğer temas

Detaylı

TAKIM ÇELİKLERİ İÇİN UYGULANAN EROZYON İŞLEMLERİ

TAKIM ÇELİKLERİ İÇİN UYGULANAN EROZYON İŞLEMLERİ TAKIM ÇELİKLERİ İÇİN UYGULANAN EROZYON İŞLEMLERİ Kalıp işlemesinde erozyonla imalatın önemi kimse tarafından tartışılmamaktadır. Elektro erozyon arka arkaya oluşturulan elektrik darbelerinden meydana gelen

Detaylı

Isıl işlemler. Malzeme Bilgisi - RÜ. Isıl İşlemler

Isıl işlemler. Malzeme Bilgisi - RÜ. Isıl İşlemler Isıl işlemler 1 ISIL İŞLEM Katı haldeki metal ve alaşımlara, belirli özellikler kazandırmak amacıyla bir veya daha çok sayıda, yerine göre birbiri peşine uygulanan ısıtma ve soğutma işlemleridir. Bütün

Detaylı

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ Prof. Dr. Ramazan YILMAZ Sakarya Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Esentepe Kampüsü, 54187, SAKARYA ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ (Yaşlandırma

Detaylı

MMT440 Çeliklerin Isıl İşlemi 2 Sertleştirme Isıl İşlemi ve Sertleşebilirlik

MMT440 Çeliklerin Isıl İşlemi 2 Sertleştirme Isıl İşlemi ve Sertleşebilirlik MMT440 Çeliklerin Isıl İşlemi 2 Sertleştirme Isıl İşlemi ve Sertleşebilirlik Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2011-2012 Bahar Yarıyılı 2. Sertleştirme Isıl İşlemi ve Sertleşebilirlik 2.1. Tanımlar 2.2. Su verme

Detaylı

Demir Karbon Denge Diyagramı

Demir Karbon Denge Diyagramı Demir Karbon Denge Diyagramı Saf Demirin Soğuma ve Isınma Eğrileri 769 C Curie noktasıdır. Bu sıcaklığın altında Fe manyetik özellik gösterir. 1 Fe-C Denge Diyagramı Fe-C Denge Diyagramı 2 Fe-C Denge Diyagramı

Detaylı

ALUMİNYUM ALA IMLARI

ALUMİNYUM ALA IMLARI ALUMİNYUM ALA IMLARI ALUMİNYUM VE ALA IMLARI Alüminyum ve alüminyum alaşımları en çok kullanılan demir dışı metaldir. Aluminyum alaşımları:alaşımlama (Cu, Mg, Si, Mn,Zn ve Li) ile dayanımları artırılır.

Detaylı

AlSi7Mg DÖKÜM ALAŞIMINDA T6 ISIL İŞLEM DEĞERLERE ETKİSİNİN İNCELENMESİ. Onur GÜVEN, Doğan ALPDORUK, Şükrü IRMAK

AlSi7Mg DÖKÜM ALAŞIMINDA T6 ISIL İŞLEM DEĞERLERE ETKİSİNİN İNCELENMESİ. Onur GÜVEN, Doğan ALPDORUK, Şükrü IRMAK AlSi7Mg DÖKÜM ALAŞIMINDA T6 ISIL İŞLEM PARAMETRELERİNİN MEKANİK DEĞERLERE ETKİSİNİN İNCELENMESİ Onur GÜVEN, Doğan ALPDORUK, Şükrü IRMAK DÖKÜMCÜLÜK İSTENEN BİR ŞEKLİ ELDE ETMEK İÇİN SIVI METALİN SÖZ KONUSU

Detaylı

BÖHLER S700 OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. Başlıca çeliklerin özelliklerinin karşılaştırılması:

BÖHLER S700 OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. Başlıca çeliklerin özelliklerinin karşılaştırılması: Başlıca çeliklerin özelliklerinin karşılaştırılması: Bu tablo çelik seçiminizde yardım olmak için hazırlanmıştır. Ancak yine de farklı uygulama türlerinin yarattığı gerilme koşulları dikkate alınmamıştır.

Detaylı

ÇELİKLERİN KOROZYONU. 14.04.2009 Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

ÇELİKLERİN KOROZYONU. 14.04.2009 Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER ÇELİKLERİN KOROZYONU Fe-C Denge Diyagramı Fe-C Denge Diyagramı KARBON ORANLARINA GÖRE ÇELİKLER Ötektoidaltı çelik %0,006 C - %0,8 C Ötektoid (Perlitik) çelik (%0,8 C li) Ötektoidüstü çelik %0,8 C - %2,06

Detaylı

Konu: Çelik Elde Edilmesi, Isıl İşlem ve Uygulamaları

Konu: Çelik Elde Edilmesi, Isıl İşlem ve Uygulamaları Konu: Çelik Elde Edilmesi, Isıl İşlem ve Uygulamaları Çeliğin Elde Edilmesi Çelik,(Fe) elementiyle ve genelde % 0,2 %2,1 oranlarında değişebilen karbon miktarının bileşiminden oluşan bir tür alaşımdır.

Detaylı

Dökme Demirlerin Korozyonu Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

Dökme Demirlerin Korozyonu Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER Dökme Demirlerin Korozyonu DÖKME DEMİR %2,06-%6,67 oranında karbon içeren Fe-C alaşımıdır. Gevrektirler. İstenilen parça üretimi sadece döküm ve talaşlı şekillendirme ile gerçekleştirilir. Dayanım yükseltici

Detaylı

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş FZM 220 Yapı Karakterizasyon Özellikler İşleme Performans Prof. Dr. İlker DİNÇER Fakültesi, Fizik Mühendisliği Bölümü 1 Ders Hakkında FZM 220 Dersinin Amacı Bu dersin amacı, fizik mühendisliği öğrencilerine,

Detaylı

BÖHLER S705 OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. Başlıca çeliklerin özelliklerinin karşılaştırılması:

BÖHLER S705 OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. Başlıca çeliklerin özelliklerinin karşılaştırılması: Başlıca çeliklerin özelliklerinin karşılaştırılması: Bu tablo çelik seçiminizde yardım olmak için hazırlanmıştır. Ancak yine de farklı uygulama türlerinin yarattığı gerilme koşulları dikkate alınmamıştır.

Detaylı

Malzeme Bilgisi Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Temel kavramlar Demir-Karbon Denge Diyagramı

Malzeme Bilgisi Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Temel kavramlar Demir-Karbon Denge Diyagramı Malzeme Bilgisi Prof. Dr. Akgün ALSARAN Temel kavramlar Demir-Karbon Denge Diyagramı İçerik Giriş Demir-sementit diyagramı Demir-grafit diyagramı Dökme demir 2 Giriş Demir, pek çok mühendislik alaşımının

Detaylı

Uygulama çeliğin karbon miktarına bağlıdır. Alaşım elementlerinin tesiri de çok büyüktür.

Uygulama çeliğin karbon miktarına bağlıdır. Alaşım elementlerinin tesiri de çok büyüktür. SERTLEŞTİRME Amaç: Takım çeliklerin mümkün olan en yüksek sertlik derecesine ve aşınma mukavemetine sahip olması istenir. Bu arada soğuk şekil değiştirme kabiliyeti kaybolur ve süneklik çok düşer Uygulama:

Detaylı

Prof. Dr. HÜSEYİN UZUN KAYNAK KABİLİYETİ

Prof. Dr. HÜSEYİN UZUN KAYNAK KABİLİYETİ KAYNAK KABİLİYETİ Günümüz kaynak teknolojisinin kaydettiği inanılmaz gelişmeler sayesinde pek çok malzemenin birleştirilmesi artık mümkün hale gelmiştir. *Demir esaslı metalik malzemeler *Demirdışı metalik

Detaylı

Standart Temin Edilme Koşulu HB Sertlik derecesine erişecek şekilde sertleştirilmiş ve temperlenmiş durumda.

Standart Temin Edilme Koşulu HB Sertlik derecesine erişecek şekilde sertleştirilmiş ve temperlenmiş durumda. Yeni Klasik BÖHLER M303 EXTRA, mükemmel tokluk, korozyon ve aşınma direnci sunan bir paslanmaz martenzitik krom çeliğidir ve iyileştirilmiş işlenebilirlik ve parlatılabilirlik özellikleri ile karakterize

Detaylı

BÖHLER K455 OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. Başlıca Çelik Özelliklerinin Kıyaslaması

BÖHLER K455 OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. Başlıca Çelik Özelliklerinin Kıyaslaması Başlıca Çelik Özelliklerinin Kıyaslaması Bu tablonun amacı çelik seçeneğini kolaylaştırmaktır. Bununla birlikte, farklı uygulamalardan etkilenen çeşitli stres koşulları hesaba katılmamıştır. Teknik danışmanlık

Detaylı

PLASTİK ŞEKİL VERME (PŞV) Plastik Şekil Vermenin Temelleri: Başlangıç iş parçasının şekline bağlı olarak PŞV iki gruba ayrılır.

PLASTİK ŞEKİL VERME (PŞV) Plastik Şekil Vermenin Temelleri: Başlangıç iş parçasının şekline bağlı olarak PŞV iki gruba ayrılır. PLASTİK ŞEKİL VERME (PŞV) Metallerin katı halde kalıp olarak adlandırılan takımlar yardımıyla akma dayanımlarını aşan gerilmelere maruz bırakılarak plastik deformasyonla şeklinin kalıcı olarak değiştirilmesidir

Detaylı

1. AMAÇ Çeliklerde ısıl işlem yoluyla mikroyapı ve mekanik özelliklerin değişiminin incelenmesi

1. AMAÇ Çeliklerde ısıl işlem yoluyla mikroyapı ve mekanik özelliklerin değişiminin incelenmesi 1. AMAÇ Çeliklerde ısıl işlem yoluyla mikroyapı ve mekanik özelliklerin değişiminin incelenmesi 2. TEORİK BİLGİ 2.1. Çeliklerin Isıl İşlemi Metal ve alaşımlarının, faz diyagramlarına bağlı olarak ergime

Detaylı

Yüksek Mukavemetli Düşük Alaşımlı Çeliklerin Kaynağı. Özlem Karaman Metalurji ve Malzeme Mühendisi Kaynak Mühendisi

Yüksek Mukavemetli Düşük Alaşımlı Çeliklerin Kaynağı. Özlem Karaman Metalurji ve Malzeme Mühendisi Kaynak Mühendisi Yüksek Mukavemetli Düşük Alaşımlı Çeliklerin Kaynağı Özlem Karaman Metalurji ve Malzeme Mühendisi Kaynak Mühendisi Yüksek Mukavemetli Düşük Alaşımlı Çelikler Yüksek mukavemetli ince taneli çelikler, yani

Detaylı

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş FZM 220 Yapı Karakterizasyon Özellikler İşleme Performans Prof. Dr. İlker DİNÇER Fakültesi, Fizik Mühendisliği Bölümü 1 Ders Hakkında FZM 220 Dersinin Amacı Bu dersin amacı, fizik mühendisliği öğrencilerine,

Detaylı

KIRIK YÜZEYLERİN İNCELENMESİ

KIRIK YÜZEYLERİN İNCELENMESİ GAZİ ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ MEM-317 MALZEME KARAKTERİZASYONU KIRIK YÜZEYLERİN İNCELENMESİ Yrd. Doç. Dr. Volkan KILIÇLI ANKARA 2012 KIRIK YÜZEYLERİN İNCELENMESİ

Detaylı

BÖHLER S500 OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. Başlıca Çelik Özelliklerinin Karşılaştırılması

BÖHLER S500 OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. Başlıca Çelik Özelliklerinin Karşılaştırılması Başlıca Çelik Özelliklerinin Karşılaştırılması Bu tablo çelik seçiminizde yardım olmak için hazırlanmıştır. Ancak yine de farklı uygulama türlerinin yarattığı gerilme koşulları dikkate alınmamıştır. Teknik

Detaylı

BÖHLER K600 OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. Başlıca çelik özelliklerinin karşılaştırılması

BÖHLER K600 OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. Başlıca çelik özelliklerinin karşılaştırılması Başlıca çelik özelliklerinin karşılaştırılması Bu tablonun amacı çelik seçeneğini kolaylaştırmaktır. Bununla birlikte, farklı uygulamalardan etkilenen çeşitli stres koşulları hesaba katılmamıştır. Teknik

Detaylı

MMT407 Plastik Şekillendirme Yöntemleri

MMT407 Plastik Şekillendirme Yöntemleri K O C A E L İ ÜNİVERSİTESİ Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü MMT407 Plastik Şekillendirme Yöntemleri 3 Şekillendirmenin Metalurjik Esasları Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2012-2013 Güz Yarıyılı 3. Şekillendirmenin

Detaylı

METALLERİN ISIL İŞLEMİ

METALLERİN ISIL İŞLEMİ METALLERİN ISIL İŞLEMİ 1. Tavlama 2. Çelikte Martenzit Oluşumu 3. Çökelme Sertleşmesi 4. Yüzey Sertleştirme 5. Isıl İşlem Yöntemleri ve Donanımları Isıl İşlem Malzeme içinde, mekanik özelikleri iyileştirecek

Detaylı

CERRAHİ İĞNE ALAŞIMLARI. Microbiologist KADİR GÜRBÜZ

CERRAHİ İĞNE ALAŞIMLARI. Microbiologist KADİR GÜRBÜZ CERRAHİ İĞNE ALAŞIMLARI Microbiologist KADİR GÜRBÜZ Bileşimlerinde en az % 12 krom bulunan çelikler paslanmaz çeliklerdir.tüm paslanmaz çeliklerin korozyon direnci, çok yoğun ve koruyucu krom oksit ince

Detaylı

BÖHLER K110 OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD.ŞTİ. Başlıca Çelik özelliklerinin kıyaslaması

BÖHLER K110 OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD.ŞTİ. Başlıca Çelik özelliklerinin kıyaslaması Başlıca Çelik özelliklerinin kıyaslaması Bu tablonun amacı çelik seçeneğini kolaylaştırmaktır. Bununla birlikte, farklı uygulamalardan etkilenen çeşitli stres koşulları hesaba katılmamıştır. Teknik danışmanlık

Detaylı

MMT440 Çeliklerin Isıl İşlemi 2 Sertleştirme Isıl İşlemi ve Sertleşebilirlik

MMT440 Çeliklerin Isıl İşlemi 2 Sertleştirme Isıl İşlemi ve Sertleşebilirlik MMT440 Çeliklerin Isıl İşlemi 2 Sertleştirme Isıl İşlemi ve Sertleşebilirlik Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2011-2012 Bahar Yarıyılı 2. Sertleştirme Isıl İşlemi ve Sertleşebilirlik 2.1. Tanımlar 2.2. Su verme

Detaylı

MUKAVEMET ARTIRICI İŞLEMLER

MUKAVEMET ARTIRICI İŞLEMLER MUKAVEMET ARTIRICI İŞLEMLER Malzemenin Mukavemeti; a) Kimyasal Bileşim b) Metalurjik Yapı değiştirilerek arttırılabilir Malzemelerin Mukavemet Arttırıcı İşlemleri: 1. Martenzitik Dönüşüm 2. Alaşım Sertleştirmesi

Detaylı

MALZEME BİLGİSİ DERS 8 DR. FATİH AY. www.fatihay.net fatihay@fatihay.net

MALZEME BİLGİSİ DERS 8 DR. FATİH AY. www.fatihay.net fatihay@fatihay.net MALZEME BİLGİSİ DERS 8 DR. FATİH AY www.fatihay.net fatihay@fatihay.net BÖLÜM IV METALLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ GERİLME VE BİRİM ŞEKİL DEĞİŞİMİ ANELASTİKLİK MALZEMELERİN ELASTİK ÖZELLİKLERİ ÇEKME ÖZELLİKLERİ

Detaylı

BÖLÜM#5: KESİCİ TAKIMLARDA AŞINMA MEKANİZMALARI

BÖLÜM#5: KESİCİ TAKIMLARDA AŞINMA MEKANİZMALARI BÖLÜM#5: KESİCİ TAKIMLARDA AŞINMA MEKANİZMALARI Kesici Takımlarda Aşınma Mekanizmaları Aşınma, kesicinin temas yüzeylerinde meydana gelen malzeme kaybı olarak ifade edilir. Kesici Takımlarda Aşınma Mekanizmaları

Detaylı

ELKTRİK AMAÇLI ALUMİNYUM KULLANIMI

ELKTRİK AMAÇLI ALUMİNYUM KULLANIMI ELKTRİK AMAÇLI ALUMİNYUM KULLANIMI 1 ELKTRİK AMAÇLI ALUMİNYUM KULLANIMI 2 Elektrik ışığı ilk kez halka tanıtıldığında insanlar gaz lambasına o kadar alışkındı ki, Edison Company talimat ve güvenceleri

Detaylı

PLASTİK ŞEKİL VERMENİN ESASLARI EÜT 231 ÜRETİM YÖNTEMLERİ. Metal Şekillendirmede Gerilmeler. Plastik Şekil Verme

PLASTİK ŞEKİL VERMENİN ESASLARI EÜT 231 ÜRETİM YÖNTEMLERİ. Metal Şekillendirmede Gerilmeler. Plastik Şekil Verme PLASTİK ŞEKİL VERMENİN ESASLARI EÜT 231 ÜRETİM YÖNTEMLERİ Doç.Dr. Murat VURAL İTÜ Makina Fakültesi 1 1. Plastik Şekil Vermeye Genel Bakış 2. Plastik Şekil Vermede Malzeme Davranışı 3. Plastik Şekil Vermede

Detaylı

MalzemelerinMekanik Özellikleri II

MalzemelerinMekanik Özellikleri II MalzemelerinMekanik Özellikleri II Doç.Dr. Derya Dışpınar deryad@istanbul.edu.tr 2014 Sünek davranış Griffith, camlarileyaptığıbuçalışmada, tamamengevrekmalzemelerielealmıştır Sünekdavranışgösterenmalzemelerde,

Detaylı

SICAK İŞ TAKIM ÇELİKLERİ B İ R K A L İ T E M A R K A S I

SICAK İŞ TAKIM ÇELİKLERİ B İ R K A L İ T E M A R K A S I SICAK İŞ TAKIM ÇELİKLERİ B İ R K A L İ T E M A R K A S I S I C A K İ Ş T A K I M Ç E L İ K L E R İ MARTENSİTİK ÇELİKLER KIND Sınıf AISI Kimyasal Analiz % Kondüsyon HB C Si Mn Cr Mo Ni V Co W Sertleştirme

Detaylı

İmal Usulleri. Fatih ALİBEYOĞLU -7-

İmal Usulleri. Fatih ALİBEYOĞLU -7- Fatih ALİBEYOĞLU -7- Giriş Malzemeler birçok imal yöntemiyle şekillendirilebilir. Bundan dolayı malzemelerin mekanik davranışlarını bilmemiz büyük bir önem teşkil etmektedir. Bir mekanik problemi çözerken

Detaylı

ÇELİKLERİN VE DÖKME DEMİRLERİN MİKROYAPILARI

ÇELİKLERİN VE DÖKME DEMİRLERİN MİKROYAPILARI GAZİ ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ MEM-317 MALZEME KARAKTERİZASYONU ÇELİKLERİN VE DÖKME DEMİRLERİN MİKROYAPILARI Yrd. Doç. Dr. Volkan KILIÇLI ANKARA 2012 Fe- Fe 3 C

Detaylı

ÇELİĞİN ISIL İŞLEMLERİ. 18.12.2008 Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

ÇELİĞİN ISIL İŞLEMLERİ. 18.12.2008 Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER ÇELİĞİN ISIL İŞLEMLERİ Isıl İşlem Isıl işlem; bir malzemenin özelliklerini ve/veya içyapısını değiştirmek amacıyla, o malzemeye belli bir sıcaklık-zaman programı dahilinde uygulanan bir ısıtma ve soğutma

Detaylı

FAZ DİYAGRAMLARI ve DÖNÜŞÜMLERİ HOŞGELDİNİZ

FAZ DİYAGRAMLARI ve DÖNÜŞÜMLERİ HOŞGELDİNİZ FAZ DİYAGRAMLARI ve DÖNÜŞÜMLERİ Malzeme Malzeme Bilgisi Bilgisi PROF. DR. HÜSEYİN UZUN HOŞGELDİNİZ Prof. Dr. Hüseyin UZUN-Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü 1 /94 İkili Faz Diyagramından Hangi Bilgiler

Detaylı

Demirin Kristal Yapıları

Demirin Kristal Yapıları Demirin Kristal Yapıları 1535 C 1390 C 910 C SIVI FERRİT (delta) OSTENİT (gamma) OSTENİT Kübik Yüzey Merkezli (KYM) FERRİT (alpha) FERRİT Kübik Hacim Merkezli (KHM) Kübik hacim merkezli (KHM), Kübik yüzey

Detaylı

Geleneksel Malzemelerdeki Gelişmeler

Geleneksel Malzemelerdeki Gelişmeler Yeni Malzemeler ve Üretim Yöntemleri Geleneksel Malzemelerdeki Gelişmeler Yrd.Doç.Dr. Aysun AYDAY İleri Teknoloji Ürünü Yüksek Mukavemetli Çelikler Otomobil endüstrisinde yüksek mukavemetli çeliklere önemli

Detaylı

ISININ TESİRİ ALTINDAKİ BÖLGE

ISININ TESİRİ ALTINDAKİ BÖLGE ISININ TESİRİ ALTINDAKİ BÖLGE II.- Isının Tesiri Altındaki Bölgeler (Malzemelere göre) Teorik olarak ITAB ortam sıcaklığının üzerinde kalan tüm bölgeyi kapsar. Pratik olarak, bununla beraber, kaynak yönteminin

Detaylı

BÖHLER K720 OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. Başlıca çelik özelliklerinin karşılaştırılması

BÖHLER K720 OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. Başlıca çelik özelliklerinin karşılaştırılması Başlıca çelik özelliklerinin karşılaştırılması Bu tablonun amacı çelik seçeneğini kolaylaştırmaktır. Bununla birlikte, farklı uygulamalardan etkilenen çeşitli stres koşulları hesaba katılmamıştır. Teknik

Detaylı

MUKAVEMET ARTIRICI İŞLEMLER

MUKAVEMET ARTIRICI İŞLEMLER MUKAVEMET ARTIRICI İŞLEMLER Malzemenin Mukavemeti; a) Kimyasal Bileşim b) Metalurjik Yapı değiştirilerek arttırılabilir Malzemelerin Mukavemet Arttırıcı İşlemleri: 1. Martenzitik Dönüşüm 2. Alaşım Sertleştirmesi

Detaylı

TAHRİBATLI MALZEME MUAYENESİ DENEYİ

TAHRİBATLI MALZEME MUAYENESİ DENEYİ TAHRİBATLI MALZEME MUAYENESİ DENEYİ MAK-LAB15 1. Giriş ve Deneyin Amacı Bilindiği gibi malzeme seçiminde mekanik özellikler esas alınır. Malzemelerin mekanik özellikleri de iç yapılarına bağlıdır. Malzemelerin

Detaylı

Demir-Karbon Denge Diyagramı

Demir-Karbon Denge Diyagramı Demir-Karbon Denge Diyagramı Sıcaklık Demir-Karbon diyagramı Demir, pek çok mühendislik alaşımının temelini oluşturan metaldir. Külçe demir olarak bilinen ve hemen hemen saf durumdaki demir çatı, soba

Detaylı

İÇİNDEKİLER BÖLÜM 1 BÖLÜM 2

İÇİNDEKİLER BÖLÜM 1 BÖLÜM 2 İÇİNDEKİLER BÖLÜM 1 Malzeme Seçiminin Temelleri... 1 1.1 Giriş... 2 1.2 Malzeme seçiminin önemi... 2 1.3 Malzemelerin sınıflandırılması... 3 1.4 Malzeme seçimi adımları... 5 1.5 Malzeme seçiminde dikkate

Detaylı

Ön Söz vii Kitabın Türkçe Çevirisine Ön Söz Çevirenin Ön Sözü 1 Sinterleme Bilimine Giriş 2 Sinterleme Ölçüm Teknikleri xiii

Ön Söz vii Kitabın Türkçe Çevirisine Ön Söz Çevirenin Ön Sözü 1 Sinterleme Bilimine Giriş 2 Sinterleme Ölçüm Teknikleri xiii Ön Söz vii Kitabın Türkçe Çevirisine Ön Söz ix Çevirenin Ön Sözü xi 1 Sinterleme Bilimine Giriş 1 Genel bakış / 1 Sinterleme tarihçesi / 3 Sinterleme işlemleri / 4 Tanımlar ve isimlendirme / 8 Sinterleme

Detaylı

Paslanmaz Çeliklerin Kaynak İşlemi Esnasında Karşılaşılan Problemler ve Alınması Gereken Önlemler Paslanmaz çeliklerin kaynak işlemi esnasında

Paslanmaz Çeliklerin Kaynak İşlemi Esnasında Karşılaşılan Problemler ve Alınması Gereken Önlemler Paslanmaz çeliklerin kaynak işlemi esnasında Paslanmaz Çeliklerin Kaynak İşlemi Esnasında Karşılaşılan Problemler ve Alınması Gereken Önlemler Paslanmaz çeliklerin kaynak işlemi esnasında karşılaşılan ve kaynak kabiliyetini etkileyen problemler şunlardır:

Detaylı

MALZEME BİLGİSİ DERS 7 DR. FATİH AY.

MALZEME BİLGİSİ DERS 7 DR. FATİH AY. MALZEME BİLGİSİ DERS 7 DR. FATİH AY www.fatihay.net fatihay@fatihay.net GEÇEN HAFTA KIRILMANIN TEMELLERİ KIRILMA ÇEŞİTLERİ KIRILMA TOKLUĞU YORULMA S-N EĞRİSİ SÜRÜNME GİRİŞ Basınç (atm) Katı Sıvı Buhar

Detaylı

Dislokasyon hareketi sonucu oluşan plastik deformasyon süreci kayma olarak adlandırılır.

Dislokasyon hareketi sonucu oluşan plastik deformasyon süreci kayma olarak adlandırılır. Dislokasyon hareketi sonucu oluşan plastik deformasyon süreci kayma olarak adlandırılır. Bütün metal ve alaşımlarda bulunan dislokasyonlar, katılaşma veya plastik deformasyon sırasında veya hızlı soğutmadan

Detaylı

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 3 Çelik üretimi. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 3 Çelik üretimi. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 3 Çelik üretimi Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2013-2014 Güz Yarıyılı Fırın Ön hadde Nihai hadde Soğuma Sarma Hadde yolu koruyucusu 1200-1250 ºC Kesme T >

Detaylı

ATMOSFER KONTROLLÜ VAKUM FIRINLARINDA ISIL İŞLEM ve JET REVİZYON MÜDÜRLÜĞÜNDEKİ UYGULAMALARI

ATMOSFER KONTROLLÜ VAKUM FIRINLARINDA ISIL İŞLEM ve JET REVİZYON MÜDÜRLÜĞÜNDEKİ UYGULAMALARI BÖLÜM 16 ATMOSFER KONTROLLÜ VAKUM FIRINLARINDA ISIL İŞLEM ve JET REVİZYON MÜDÜRLÜĞÜNDEKİ UYGULAMALARI Svl.Müh. Serkan KAPTAN 1nci HİBM K.lığı Jet Revizyon Müdürlüğü Şubat 2004, ESKİŞEHİR ÖZET Isıl işlem

Detaylı