15 th International Materials Symposium (IMSP 2014) 15-17 October 2014 Pamukkale University Denizli - Turkey



Benzer belgeler
Ösferrit Hacim Oranın Çift Fazlı Küresel Grafitli Dökme Demirlerin Yüzey Pürüzlülüğü Üzerindeki Etkisi

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

Küresel Grafitli Dökme Demirlerde Yüzeyde Çil Oluşumu ve Çil Derinliğinin Araştırılması

DUAL FAZLI ÇELİKLERDE MARTENZİT VE YÜKLEME HIZININ MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİ

ÇELİKLERİN VE DÖKME DEMİRLERİN MİKROYAPILARI

FARKLI ÇELİKLERE UYGULANAN DEĞİŞEN ISITMA HIZLARININ MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Emre Yalçın (Odöksan ELBA) 7.Oturum: Süreçler ve Kontrol 7th Session: Process and Control

ARAKRİTİK SICAKLIKLARDAN ÖSTEMPERLENMİŞ FERRİTİK KÜRESEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİRDE YENİ FERRİT OLUŞUMU

Küresel grafitli dökme demir malzemesinde östemperleme işleminin mekanik dayanım ve yorulma çatlak ilerleme davranışına etkisinin araştırılması

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 6 Sayı: 2 s Mayıs 2004

NİCEL METALOGRAFİ (STEREOLOJİ)

Ark Kaynağı ile Kaynatılan Ferritik Küresel Grafitli Dökme Demirlere Öntav Sıcaklığının Mikroyapı ve Mekanik Özelliklere Etkisi

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

Küresel Grafitli Dökme Demirlere Uygulanan Farklı Isıl İşlemlerin Mekanik Özelliklerine Etkisi

DÜŞÜK KARBONLU ÇELİK TEL TAKVİYELİ KIR DÖKME DEMİR KOMPOZİTLERİN SERTLİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ. Ahmet AKDEMİR a Recai KUŞ b.

SEMENTE EDİLMİŞ 8620 KALİTE ÇELİĞİN ÖZELLİKLERİNE SIFIRALTI İŞLEMİN ETKİSİ

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

DIN17CrNiMo6 Çeliğinin Mikroyapı Özelliklerine Kritik Sıcaklıklararası Isıl İşlemlerin Etkisi

YÜKSEK KARBONLU ÇELİKLERE SU VERME İŞLEMİNİN MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

İnce ve Kalın Kesitli SiMo Küresel Dökme Demirlerin, Isıl İşlem Öncesinde ve Sonrasında Mikroyapı ve Mekanik Özellikleri

Östemperlenmiş Küresel Grafitli Dökme Demirin Abrasif Aşınma Davranışı Üzerine Östemperleme Süresinin Etkisi

6. BEYAZ ve YÜKSEK ALAŞIMLI DÖKME DEMİRLER

ÖSTEMPERLENMİŞ KÜRESEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİRİN ABRASİV AŞINMA DAVRANIŞINA ÖSTEMPERLEME İŞLEMİNDE SOĞUTMANIN ETKİSİ

T.C. TRAKYA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ AŞIRI PLASTİK DEFORMASYON METOTLARININ ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

Farklı Metalografik İşlem Yazılımlarının Küresel Grafitli Dökme Demirlerin Küresellik Boyut ve Oran Tayininde Kullanımı

Dr. F. Can Akbaşoğlu, Serhat Adışen, Uğur Gürol, Eylem Subaşı (Akmetal) Prof. Dr. S. Can Kurnaz (Sakarya Üni.)

Küresel Grafitli Dökme Demirin Yorulma Davranışlarına Bortemperleme Isıl İşleminin Etkisi

Çift Fazlı Paslanmaz Çeliklerde Yaşlandırma Koşullarının Mikroyapı Özellikleri Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

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

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

ASC (ANDALUZİT, SİLİSYUM KARBÜR) VE AZS (ANDALUZİT, ZİRKON, SİLİSYUM KARBÜR) MALZEMELERİN ALKALİ VE AŞINMA DİRENÇLERİNİN İNCELENMESİ

Arda Çetin, Peyman Çelenkoğlu, Burcu Tunç, Ayhan Comart (Ekstra Metal)

İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi Journal of Advanced Technology Sciences ISSN:

AISI 1010 ÇELİĞİNE KAYNAK SONRASI UYGULANAN ÇİFT FAZ OLUŞTURUCU ISIL İŞLEMLERİN MİKROYAPI VE TOKLUK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

Geleneksel Malzemelerdeki Gelişmeler

Dökme Demirlerin Korozyonu Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

KURU KAYMA ŞARTLARINDA MATRİS YAPISININ KÜRESEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİRİN SÜRTÜNME KATSAYISINA VE PİM SICAKLIĞINA ETKİSİ

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

MMT440 Çeliklerin Isıl İşlemi 2 Sertleştirme Isıl İşlemi ve Sertleşebilirlik

DOKUMA BAZALT-CAM VE FINDIK KABUĞU TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİTLERİNİN EĞİLME DAYANIMI VE ISI GEÇİRGENLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Ç4140 ÇELİĞİNDEN ÇİFT-FAZLI ÇELİK ÜRETİLEBİLİRLİĞİNİN İNCELENMESİ

İTÜ Kimya-Metalurji Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü, 34469, Ayazağa, İstanbul

DUAL-FAZ ISIL İŞLEMİ UYGULANMIŞ BETONARME ÇELİĞİNİN ÇEKME EĞRİSİNE TEMPERLEME ISIL İŞLEMİNİN ETKİSİ ÖZET

1560 ppm Bor İlave Edilmiş AISI 1020 Çeliğine Isıl İşlem Yöntemlerinin Etkisi. The Effect of Heat Treatment Methods on 1560 ppm Boron Added AISI 1020

Ç l e i l k i l k e l r e e e Uyg u a l na n n n Yüz ü ey e y Ser Se tle l ş e t ş ir i me e İ şl ş e l m l r e i

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

ÖSTEMPERLENMİŞ FERRİTİK KÜRESEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİRDE YIĞINTI TALAŞ OLUŞUMUNUN KESME KUVVETLERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

BÖHLER W300. Sıcak iş Çeliklerinin Başlıca Özelliklerinin Karşılaştırılması

AN INVESTIGATION ON THE PRODUCIBILITY OF TRAIN WHEELS BY CASTING METHOD

MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ

Bölüm 11: Uygulamalar ve Metal Alaşımların İşlenmesi

ÇİFT FAZLI ÇELİKLERDE MARTENZİT MORFOLOJİSİNİN STATİK DEFORMASYON YAŞLANMA DAVRANIŞI ÜZERİNE ETKİSİ

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

İNSANSIZ HAVA ARAÇLARI MOTOR BLOĞU OLARAK KULLANILABİLECEK ALÜMİNYUM ALAŞIMIN TERCİHİ. Çağlar Yüksel 2. Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul

MMT440 Çeliklerin Isıl İşlemi 1 Isıl İşlem Yöntemlerinin Sınıflandırılması ve Tanımlanması

TOKLUK VE KIRILMA. Doç.Dr.Salim ŞAHĠN

BİLYALI FİLTRELERLE YAPILAN METAL FİLTRASYONU İŞLEMİNİN KGDD LERİN MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ ÖZET

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

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

Temperleme İşleminin Yağda Soğutulan Çeliklerin Mikroyapı ve Sertlik Özelliklerine Etkisi

GRADE A GEMİ SACININ ÇİFT-FAZLI ÇELİĞE ÜRETİLEBİLİRLİĞİNİN İNCELENMESİ INVESTIGATION OF PRODUCABIL OF DUAL-PHASE STEEL FROM GRADE A SHIP PLATE STEEL

Al-Mg ALAŞIMLARINDA Mg ORANININ YORULMA DAYANIMINA ETKİSİ

KTÜ, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü

makale tane sınırlarında karbür çökelmesi meydana gelmektedir. Tane sınırlarında karbür oluşumu Şekil 4'te verilmiştir.

Retrogresyon İşleminin 7075 Alüminyum Alaşımının Aşınma Davranışına Etkisi

TiN Kaplanmış Östemperlenmiş Küresel Grafitli Dökme Demirde Pim Sıcaklığının Aşınma Davranışı Üzerine Etkisi

Mikroyapısal Görüntüleme ve Tanı

Çentik Açma (Charpy Test Numunesi) 5 TL / Numune 1 gün DİNAMİK LABORATUVARI * TS EN ISO 148-1:2011 TS EN ISO 148-1:2011 TS EN ISO 9016:2012:2013

Vermiküler/Silindirik Grafitli Dökme Demir COMPACTED GRAPHITE CAST IRON

Yüksek Sıcaklık Sonrası Farklı Sınıflardaki Betonarme Çeliklerinin Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

YÜKSEK KROMLU BEYAZ DÖKME DEMİR MALZEMELERİN Al 2 O 3 İLE AŞINMA DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ ÖZET

KARBON ELYAF TAKVİYELİ POLİAMİT 6 KARMALARIN ISIL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

INFLUENCE OF NEW FERRITE CONTENT ON TENSILE PROPERTIES OF DUAL PHASE STEEL

ÇİFT FAZLI ÇELİĞİN ÇEKME ÖZELLİKLERİNE MİKROYAPININ ETKİSİ

EN madde 8.2 Fracture toughness (Klc) EN madde 8.4 Fatique Test

URANUS 50 DÖKÜM ALAŞIMINDA MEKANİK ÖZELLİKLERİN GELİŞTİRİLMESİ VE KOROZYON DİRENCİNE ETKİLERİ ÖZET

1. GİRİŞ. 1.1.Küreleştirme İşlemi

= σ ε = Elastiklik sınırı: Elastik şekil değişiminin görüldüğü en yüksek gerilme değerine denir.

Çeliklerin Fiziksel Metalurjisi

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

DÜŞÜK KARBONLU ÇELİKLERDE ELEKTRİK ARK VE MAG KAYNAK YÖNTEMLERİNİN MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 10 Yüksek mukavemetli yapı çelikleri. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

ÖZGEÇMİŞ VE YAYINLAR

STATİK LABORATUVARI Yöntem Akredite Durumu Birim Fiyat Deney Süresi TS EN ISO :2011. Basma deneyi TS 206: TL / Numune 1 gün

DÜŞÜK KARBONLU BİR ÇELİĞİN KAYNAĞINDA TERMOMEKANİK İŞLEMİN MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİ

Toz Metalürjisi İle Üretilen Alaşımsız Çeliklerde Nikel İlavesinin Mikroyapı ve Mekanik Özellikler Üzerine Etkisinin Araştırılması

AR-GE LABORATUVARLARI FAALİYET FORMU (2014 YILI)

Yrd. Doç. Dr. Şeniz R. KUŞHAN AKIN EĞİTİM Doktora, Yüksek Lisans, Lisans, İŞ TECRÜBESİ Yrd. Doç. Dr., Bilimsel Programlar Başuzmanı,

ARK KAYNAK YÖNTEMİ İLE BİRLEŞTİRİLEN OSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİK İLE DÜŞÜK KARBONLU ÇELİĞİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Borlama Süresinin Düşük Karbonlu Mikro Alaşımlı Çeliklerin Sertlik Değerleri Üzerine Etkisi

Düşük Sıcaklık Plazma Nitrürleme (Nitrasyon) Uygulamaları

Islah Çeliklerinden 4140 Çeliğine (42CrMo4) Değişik Oranlarda Bor İlave Edilerek Uygulanan Isıl İşlem Metotlarının Etkisi

Akredite Durumu TS EN ISO :2011. Basma deneyi (Oda sıcaklığı) TS 206: TL / Numune 1 gün

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

Technological Applied Sciences Status : Original Study ISSN: (NWSATAS) Received: June 2016 ID: A0102 Accepted: October 2016

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

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

Sementasyon İşleminin Farklı Çeliklerin Mikroyapı ve Sertlik Değerlerine Etkileri

TAHRİBATLI MALZEME MUAYENESİ DENEYİ

Transkript:

15 th International Materials Symposium (IMSP 14) ARAKRİTİK ÖSTENİTLEME SICAKLIKLARINDAN KADEMELİ ÖSTEMPERLEME ISIL İŞLEMİNİN KÜRESEL GRAİTLİ DÖKME DEMİRLERİN MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE ETKİSİ Güncel BUĞDAY 1, Volkan KILIÇLI 2, Mehmet ERDOĞAN 2 1 Gazi Üniversitesi, en Bilimleri Enstitüsü, 0, Teknikokullar, Ankara, Türkiye. 2 Gazi Üniversitesi, Teknoloji akültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği, 0, Teknikokullar, Ankara, Türkiye. E-posta: güncel.bugday@hotmail.com, vkilicli@gazi.edu.tr, mehmeter@gazi.edu.tr ÖZET Bu çalışmada, alaşımsız küresel grafitli dökme demirde arakritik östenitleme sıcaklıklarından kademeli östemperlemenin mikroyapı ve mekanik özellikler üzerine etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla, alaşımsız küresel grafitli dökme demir farklı arakritik östenitleme sıcaklıklarında östenitlenerek, 3 C deki tuz banyosunda 10 dakika ve 3 C deki tuz banyosunda 1 dk süre ile kademeli olarak östemperlenmiştir. Numunelerin bir kısmı karşılaştırma amacıyla, 3 C deki tuz banyosunda sadece 1 dk süre ile geleneksel östemperlenmiştir Arakritik östenitleme sıcaklıklarından kademeli ve geleneksel östemperlenmiş numunelerde ferrit + ösferritten oluşan çift matrisli yapılar elde edilmiştir. Artan arakritik östenitleme sıcaklığı ile ösferrit hacim oranı artmıştır. Kademeli östemperlenmiş numunelerin ösferrit hacim oranı geleneksel östemperlenmiş numunelerden daha yüksek elde edilmiştir. Artan ösferrit hacim oranı ile birlikte akma-çekme dayanımı ve sertlik artarken toplam % uzama azalmıştır. Arakritik östenitleme sıcaklıklarından kademeli östemperlenmiş numunelerin akma ve çekme dayanımı geleneksel östemperlenmiş numunelerin akma ve çekme dayanımdan daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Arakritik östenitleme sıcaklıklarından geleneksel östemperlenmiş numunelerin darbe tokluğu kademeli östemperlenmiş numunelerin darbe tokluğundan daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Anahtar kelimeler: Östemperlenmiş Küresel Grafitli Dökme Demir (ÖKGDD), Çift Matrisli Yapı, Kademeli Östemperleme, Arakritik Östenitleme. EECT O STEPPED AUSTEMPERING HEAT TREATMENT ROM INTERCRITICAL AUSTENITIZING TEMPERATURES ON MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES O DUCTILE IRON ABSTRACT In this study, effect of stepped austempering heat treatment from intercritical asutenitizing temperatures on microstructures and mechanical properties of an unalloyed ductile iron have been investigated. or this aim, unalloyed ductile iron specimens have been austenitized at various intercritical temperatures and then stepped austempered in the salt bath at 3 C for 10 min and then 3 C for 1 min. A part of specimen was conventionally austempered in the salt bath at 3 C for 1 min for a comparison. Experimental results showed that, stepped and conventionally austempering from intericritical austenitizing temperetures could produce the dual phase matrix structures that composed of the ferrit + ausferrite in unalloyed ductile iron. Ausferrite volume fraction increases with increasing the intercritical austenitizing temperatures. It was observed that, the ausferrite volume fraction of stepped austempered specimens higher than conventionally austempered specimens. The yield-tensile strength and hardness increases the total elongation decreases with increasing ausferrite volume Proceedings of IMSP 14 884

15 th International Materials Symposium (IMSP 14) fraction. It was found that, the yield and tensile strength of stepped austempered specimens higher than conventionally austempered specimens. And the impact toughness of conventionally austempered specimens higher than stepped austempered specimens. Keywords: Austempered Ductile Iron (ADI), Dual Matrix Structure, Stepped Austempering, Intercitical Austenitizing. 1. GİRİŞ Kademeli östemperleme ısıl işlemi; östenitlemenin ardından değişik sıcaklıklardaki iki farklı tuz banyosunda izotermal bekleme olarak tarif edilebilir. Geleneksel östemperleme ısıl işleminde numuneler östenitlemenin ardından bir tuz banyosunda izotermal olarak bekletilirken, kademeli östemperleme ısıl işleminde numuneler östenitlemenin ardından iki farklı tuz banyosunda farklı sıcaklıklarda östemperlenir. İşlem, östenitlemenin ardından düşük sıcaklıkta kısa süreli östemperlemeyi müteakip yüksek sıcaklıktaki bir tuz banyosunda daha uzun süre bekletme ve havada soğutma aşamalarından oluşmaktadır [1]. Kademeli östemperleme ısıl işlemi ile ilgili literatürde sınırlı sayıda çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmalardan birincisini 1997 yılında Bayati ve Elliot [2] östemperlenmiş küresel grafitli dökme demirin (ÖKGDD) sünekliğini geliştirmede östenitin rolünü belirlemek için yapmışlardır. Araştırmacılar kademeli östemperleme ısıl işleminin yüksek karbonlu östenitin kararlılığını arttırdığını, östenit hacim oranında artış ile süneklik ve darbe tokluğunda iyileşmeler meydana geldiğini bildirmektedirler. Putatunda [3], kademeli östemperleme işleminin süneklik ve kırılma tokluğunda belirgin artışa neden olduğunu bildirmektedir. ÖKGDD de tek basamaklı geleneksel östemperlemeye göre kademeli östemperleme sonucu akma ve çekme dayanımında daha yüksek değerler elde edilebildiği belirlenmiştir. Araştırmacılar tek kademeli yapılan geleneksel östemperleme işlemi sonrası mekanik özelliklerin gayet iyi olmasına rağmen iki kademeli olarak yapılan östemperleme işlemi ile KGDD lerin akma ve çekme dayanımları ile kırılma tokluğunda oldukça belirgin iyileştirmeler sağlanabildiğini bildirmişlerdir [4, 5]. Yang ve Putatunda [6] iki kademeli östemperleme işlemi ile ince beynitik ferrit ve yüksek karbonlu östenitten oluşan ösferritik matris elde edildiğini, mikroyapıdaki bu değişimin KGDD in sertliğinin ve dayanımının artışına neden olduğunu bildirmektedirler. Araştırmacılar kademeli östemperlemenin KGDD in aşınma direncinin artışına neden olduğunu bildirmişlerdir. Bosnjak ve arkadaşları [7] kademeli östemperleme ısıl işlemi ile karbür çökelmesinin olmadığı alt ve üst beynitik ferritin olduğu bir dubleks yapı üretmişler ve bu yapının mekanik özelliklerini ve aşınma direncini geliştirdiğini bildirmişlerdir. Bu çalışmada, endüstride geniş kullanım alanı olan alaşımsız küresel grafitli dökme demirlerde arakritik östenitleme sıcaklıklarından kademeli östemperlemenin mikroyapı ve mekanik özellikler üzerine etkisi araştırılmıştır. 2. DENEYSEL ÇALIŞMALAR Çalışmalarda Tablo 2.1 de kimyasal kompozisyonu verilen küresel grafitli dökme demir kullanılmıştır. Dökümler ISO 1083 e uygun Y-II tipi kum kalıplara dökülerek elde edilmiştir. Çalışmalarda Y bloğun alt bölgesinden kesilerek elde edilen parçalar kullanılmıştır. Tablo 2.1. Deneylerde kullanılan küresel grafitli dökme demirin kimyasal kompozisyonu (Ağırlıkça %) C Si Mn P S Mg Cr Ni Mo 3,56 2,5 0,3905 0,0245 0,012 0,0355 0,022 0,021 <0,01 Cu Al Ti V Nb W Co Sn e 0,065 0,0145 0,009 0,003 <0,001 <0,005 0,003 0,002 Kalan Arakritik östenitleme sıcaklıklarında sıcaklık kontolü K tipi termokopul kullanılarak sağlanmıştır. Numuneler önce sabitleme çubuğuna bağlanmış daha sonrada termokopul telleri numune yüzeyine nokta direnç kaynağı ile Proceedings of IMSP 14 885

15 th International Materials Symposium (IMSP 14) kaynatılmıştır. Tavlama işlemleri boyunca fırın içerisinde aynı bölge kullanılmış ve numune sıcaklığı sıcaklık göstergesi üzerinden sürekli kontrol edilmiştir. Östemperleme ısıl işleminde izotermal beklemeyi sağlamak için % KNO 3 + % NaNO 3 karışıma sahip iki farklı tuz banyosu kullanılmıştır. ırında östenitlenmiş olan numuneler numune tutma çubuğu aracılığıyla hızla 3 C deki tuz banyosuna transfer edilerek, burada 10 dk süre ile izotermal bekletilmiş, daha sonra numuneler numune tutma çubuğu aracılığıyla hızla 3 C deki tuz banyosuna transfer edilerek burada 1 dk süre ile östemperlenmiştir. Daha sonra numuneler havada soğutulmaya bırakılmıştır. Numunelere uygulanan ısıl işlemlerin özeti Şekil 2.1 de gösterilmiştir. Isıl işlem uygulanan numunelerden 12 12 10 mm boyutlarındaki numuneler kesilerek standart metalografik yöntemlerle (zımparalama + polisaj) metalografik inceleme için hazırlanmıştır. Isıl işlem sırasında numune yüzeyinde oluşabilecek dekarbürize bölgenin en az 0.5 mm lik kalınlıktaki bir kısmı metalografik inceleme sonuçlarını etkilememesi için yüzeyden taşlanarak uzaklaştırılmıştır. Dağlayıcı olarak % 2 lik nital kullanılmıştır. Çekme numuneleri için 12 12 75 mm boyutlarındaki numunelere ısıl işlem uygulanmış olup, numuneler ısıl işlem sonrası işlenerek yüzeyde oluşabilecek dekarbürize bölgeler uzaklaştırılmıştır. A üst 825 o C 815 o C 805 o C 795 o C dak dak A 1 Sıcaklık 3 C @ 1 dak 3 C @ 1 dak Havada Soğutma Havada Soğutma 3 C @ 10 dak Zaman Şekil 2.1. Numunelere uygulanan ısıl işlem çevrimlerinin şematik gösterimi az hacim oranlarının hesaplanmasında çizgisel kesişme metodu kullanılmıştır. Aynı numune için 100 büyütmede 10 farklı bölgeden ölçüm alınmıştır. Bütün mikroyapıların görüntülenmesinde Leica DC 3 marka dijital kamera bağlantılı Leica DM00M marka optik mikroskop kullanılmıştır. Çekme testi ASTM E 8M standardına uygun gerçekleştirilmiştir. Çekme deneyleri Instron 83 marka 0 kn çekme kapasitesine sahip üniversal test cihazında oda sıcaklığında yapılmıştır. Bütün deneylerde hareketli başlık hızı 1 mm.dk -1 olarak seçilmiştir. Deney sırasında gerilme ve % uzama değerleri çekme cihazına bağlı bilgisayar aracılığıyla kaydedilmiştir. Aynı grup numunelerden en az 5 numune teste tabi tutulmuş ve test sonuçlarının ortalama değerleri alınmıştır. Darbe testlerinde 10x10x55 mm boyutlarında çentiksiz numuneler kullanılmıştır. Darbe testi ASTM E 23 standardına uygun gerçekleştirilmiştir. Darbe deneyleri Instron-Wolpert PW marka 1 Joule kapasiteli Charpy darbe test cihazında oda sıcaklığında yapılmıştır. Aynı grup numunelerden en az 5 numune teste tabi tutulmuş ve test sonuçlarının ortalama değerleri alınmıştır. Proceedings of IMSP 14 886

15 th International Materials Symposium (IMSP 14) Sertlik ölçümleri Instron-Wolpert marka Diatestor 7551 tipi sertlik ölçüm cihazı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Ölçümlerde 5 kgf yükte Vickers yöntemi kullanılmıştır. Aynı numune için 10 farklı noktadan ölçülen sertlik değerlerinin ortalaması alınmıştır. 3. DENEYSEL BULGULAR VE TARTIŞMA 3.1. nin Mikroyapı Üzerine Etkisi Dökülmüş koşullardaki küresel grafitli dökme demirin (KGDD) mikroyapısı ötektoid öncesi ferrit + grafitten meydana gelmektedir (Resim 3.1). Mikroyapıdan malzemenin ferritik küresek grafitli dökme demir olduğu belirlenmiştir. P G Resim 3.1. Dökülmüş haldeki KGDD in mikro yapısı, P: Perlit, G: Grafit ve : errit Küresel grafitli dökme demirlerde östemperleme esnasında östenit, çeliklerin tersine doğrudan beynitik ferrit + karbüre dönüşmez, bunun yerine yüksek silisyum içeriğinden dolayı beynitik ferrit + yüksek karbonlu östenitin (kararlı östenit) karışımından oluşan ösferrite dönüşür [8, 9]. Arakritik östenitleme sıcaklığı ösferrit hacim oranı üzerine etkili olup, artan arakritik östenitleme sıcaklığı ile ösferrit hacim oranı artar [10-12]. Küresel grafitli dökme demirde arakritik östenitleme sıcaklığından geleneksel östemperleme ve kademeli östemperleme sonrası mikroyapıların değişimi Resim 3.2 ve Resim 3.3 te sırasıyla gösterilmektedir. Mikroyapılardan görülebileceği üzere arakritik östenitleme sıcaklıklarından östemperleme sonucu ferrit + ösferritten oluşan çift matrisli yapılar elde edilmiştir. Artan arakritik östenitleme sıcaklığı ile ösferrit hacim oranının arttığı belirgin bir şekilde gözlenmiş olup bu ilişki Şekil 3.1.a da gösterilmiştir. Arakritik östenitleme sıcaklıklarından kademeli östemperlenmiş numunelerdeki ösferrit hacim oranı geleneksel östemperlenmiş numunelerden daha az fazla edilmiştir (Şekil 3.1.a). Ayrıca arakritik östenitleme sıcaklıklarından geleneksel östemperlenmiş numunelerde ösferrit koloni boyutu daha fazla elde edilmiştir (Şekil 3.2.b). Diğer bir tabirle, arakritik östenitleme sıcaklıklarından kademeli östemperlenmiş numunelerde ösferrit koloni boyutu daha düşük elde edilmiştir (Şekil 3.2.b). Arakritik östenitleme sıcaklıklarından kademeli östemperlenmiş numunelerin mikroyapısının daha ince olduğu aynı büyütmede çekilen mikroyapı resimlerinden anlaşılmaktadır (Resim 3.3). Arakritik östenitleme sıcaklıklarından kademeli östemperlenmiş numunelerde ösferrit koloni boyutunun daha küçük olması, östemperleme esnasında ilk olarak 3 C de kısa süreli östemperleme sonucu çekirdeklenme hızının arttırılmasına atfedilmektedir. Proceedings of IMSP 14 887

15th International Materials Symposium (IMSP 14) Ö Ö Ö Ö Resim 3.2. arklı arakritik östenitleme sıcaklıklarından geleneksel östemperlenmiş küresel grafitli dökme demirin mikroyapıları; a) 795 C, b) 805 C, c) 815 C ve d) 825 C. (Ö: Ösferrit ve : errit) 80 Ösferrit Koloni Boyutu ( m) 790 10 795 800 805 810 815 8 o Arakritik Östenitleme Sıcaklığı ( C) 825 8 790 795 800 805 810 815 8 825 8 o Arakritik Östenitleme Sıcaklığı ( C) (a) (b) Şekil 3.1. Arakritik östenitleme sıcaklığı ile; a) Ösferrit hacim oranı ve b) Ösferrit koloni boyutu arasındaki ilişki Proceedings of IMSP 14 888

15th International Materials Symposium (IMSP 14) Ö Ö Ö Ö Resim 3.3. arklı arakritik östenitleme sıcaklıklarından kademeli östemperlenmiş küresel grafitli dökme demirin mikroyapıları; a) 795 C, b) 805 C, c) 815 C ve d) 825 C. (Ö: Ösferrit ve : errit) 3.2. nin Mekanik Özellikler Üzerine Etkisi Geleneksel ve kademeli östemperlenmiş numunelerde ösferrit hacim oranına bağlı olarak mekanik özelliklerdeki değişim Şekil 3.2 de gösterilmiştir. Numunelerin tamamında artan ösferrit hacim oranıyla akma-çekme dayanımları ve sertlik artmıştır (Şekil 3.2). Dayanımdaki ve sertlikteki bu artışın nedeni, nispeten sert bir yapı olan ösferrit içerisindeki yüksek karbonlu östenit miktarının ve arakritik östenitleme sıcaklığının arttırılması ile östenitin karbon içeriğinin artışına dayandırılmaktadır [10, 11]. Arakritik östenitleme sıcaklıklarından kademeli östemperlenmiş numunelerin akma ve çekme dayanımları geleneksel östemperlenmiş numunelerin akma ve çekme dayanımlarından daha fazla elde edilmiştir (Şekil 3.1.a ve Şekil 3.1.b). Arakritik östenitleme sıcaklıklarından kademeli östemperlenmiş numunelerdeki akma ve çekme dayanımlarının daha yüksek olması bu numunelerdeki ösferrit koloni boyutunun daha az olmasına bağlanmaktadır (Bkz. Şekil 3.1.). Bu numunelerin mikroyapıları geleneksel östemperlenmiş numunlerden daha ince olması nedeniyle kademeli östemperlenmiş numunelerin akma ve çekme dayanımları daha fazla elde edilmiştir (Şekil 3.2). Şekil 3.3 de ösferrit hacim oranı ile toplam % uzama ve darbe tokluğu arasındaki ilişkiler verilmektedir. Artan ösferrit hacim oranı ile toplam % uzama miktarı azalmıştır (Şekil 3.3.a). Toplam % uzama miktarlarındaki bu azalma, artan ösferrit hacim oranı ile azalan ve yüksek deformasyon ve şekillendirme kabiliyetine sahip olan ötektoid öncesi ferrit hacim oranının azalmasına bağlanmaktadır [10, 11]. Proceedings of IMSP 14 889

15th International Materials Symposium (IMSP 14) 800 0 7 Çekme Dayanımı (MPa) Akma Dayanımı (MPa) 4 0 0 6 0 5 0 3 25 35 45 55 65 (a) (b) 3 3 Sertlik (HV 5 kgf) 0 280 2 2 2 0 180 (c) Şekil 3.2. Geleneksel ve kademeli östemperlenmiş numunelerde ösferrit hacim oranı ile mekanik özellikler arasındaki ilişki; a) Akma dayanımı, b) Çekme dayanımı ve c) Sertlik Artan ösferrit hacim oranı darbe tokluğunda azalmaya neden olmuştur (Şekil 3.3.b). Darbe tokluğunda meydana gelen azalma nispeten sert bir yapı olan ösferrit hacim oranının artışıyla ilişkilendirilmektedir. 90 18 85 Darbe Tokluğu (Joule) Toplam Uzama (%) 16 14 12 10 80 75 8 6 65 (a) (b) Şekil 3.3. Geleneksel ve kademeli östemperlenmiş numunelerde ösferrit hacim oranına bağlı olarak; a) Toplam % uzamanın ve b) Darbe tokluğunun değişimi Proceedings of IMSP 14 890

15 th International Materials Symposium (IMSP 14) 4. SONUÇLAR Bu çalışmada, arakritik östenitleme sıcaklıklarından kademeli olarak östemperlenmiş alaşımsız küresel grafitli dökme demirde mikroyapı ile mekanik özellikler arasındaki ilişki incelenmiş ve aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir: 1- Arakritik östenitleme sıcaklıklardan kademeli ve geleneksel östemperlenmiş küresel grafitli dökme demirlerde artan arakritik östenitleme sıcaklığıyla ösferrit hacim oranı artmıştır. 2- Arakritik östenitleme sıcaklıklardan kademeli östemperlenen numunelerde ösferrit koloni boyutu daha azdır. 3- Arakritik östenitleme sıcaklıklardan kademeli östemperlenen numunelerin akma-çekme dayanımı ve sertliği geleneksel östemperlenmiş numunelerden daha yüksektir. 4- Arakritik östenitleme sıcaklıklardan kademeli ve geleneksel östemperlenmiş numunelerde artan ösferrit hacim oranıyla toplam % uzama ve darbe tokluğu azalmaktadır. 5- Arakritik östenitleme sıcaklıklardan kademeli östemperlenmiş numunelerin toplam % uzama ve darbe tokluğu geleneksel östemperlenmiş numunelerden daha düşük elde edilmiştir. 5. TEŞEKKÜR Çalışmamızı destekleyen Gazi Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projelerine (GÜBAP Proje No: 07/07- ve GÜBAP Proje No: 07/13-01) teşekkür ederiz. 6. KAYNAKLAR 1. Yang, J., Putatunda, S.K., Near threshold fatigue crack growth behavior of austempered ductile castiron (ADI) processed by a novel two-step austempering process, Materials Science and Engineering A, 393 254-268, 05. 2. Bayati, H., Elliot, R., Role of austenite in promoting ductility in an austempered ductile iron, 13, 319-326, 1997. 3. Putatunda, S.K., Development of austempered ductile cast iron with simultaneous high yield strength and fracture toughness by a novel two-step austempering process, Materials Science and Engineering A, 315, -80, 01. 4. Hsu, C.H. and Chuang, T.L., Influence of stepped austempering process on the fracture toughnes of austempered ductile iron, Metalurgical and Materials Transactions, 32A, 29-2514, 01. 5. Putatunda, S.K. and Yang, J. Improvement in strength and toughness of austempered ductile cast iron by a novel two-step austempering process, Materials&Design, 25, 219-2, 04. 6. Putatunda, S.K. and Yang, J., Effect of microstructure on abrasion wear behavior of austempered ductile cast iron processed by a novel two-step austempering process Materials Science and Engineering A, 6, 217-228, 05. 7. Bosnjak, B., Verlinden, B., Radulovic, B. Dry sliding wear of low alloyed austempered ductile iron, Materials Science and Technology 19, 6-656, 03. 8. Moore, D.J., Rouns, T.N., Rundman, K.B., The relationship between microstructure and tensile properties in austempered ductile irons, A..S. Transactions, 95, 765-774, 1987 9. Darwish, N., Elliot, R., Austempering of low manganese ductile irons Part 1 Processing window, Materials Science and Technology, 9, 572-585, 1993. 10. Kilicli, V., Erdogan, M., Tensile properties of partially austenitized and austempered ductile irons with dual matrix structures, Materials Science and Technology, 22, 919-928, 06. 11. Kilicli, V., Erdogan, M., Effect of ausferrite volume fraction and its morphology on the tensile properties of partially austenitized and austempered ductile irons with dual matrix structures, International Journal of Cast Metal Research,, 2-214, 07. 12. Erdogan, M., Kilicli, V., Demir, B., Transformation characteristics of ductile iron austempered from intercritical annealing temperature ranges, Journal of Materials Science, 44, 1394-13, 09. Proceedings of IMSP 14 891

15 th International Materials Symposium (IMSP 14) ÖZGEÇMİŞLER Güncel Buğday 05 yılında Gazi Üniversitesi Teknik Eğitim akültesi, Metal Eğitimi Bölümünden mezun oldu. 05 yılında Gazi Üniversitesi en Bilimleri Enstitüsünde yüksek lisansa başladı. Halen, Şişecam A.Ş. de Pazarlama Satış Departmanında çalışmaktadır. Volkan Kılıçlı 01 yılında Gazi Üniversitesi Teknik Eğitim akültesi, Metal Eğitimi Bölümünden mezun oldu. 02 yılında mezun olduğu bölümünün Malzeme Bilimi Eğitimi Ana Bilim Dalına Araştırma Görevlisi olarak atandı. Gazi Üniversitesi en Bilimleri Enstitüsünde 04 yılında yüksek lisans ve 10 yılında doktorasını tamamladı. Halen, Gazi Üniversitesi Teknoloji akültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliğinde Yrd. Doç. Dr. olarak çalışmaktadır. Uzmanlık ve ilgi alanları; mikroyapı karakterizasyonu, yarı-katı metal şekillendirme prosesleri, dökme demir ve çeliklerin ısıl işlemleridir. Mehmet Erdoğan 1982 yılında Gazi Üniversitesi Teknik Eğitim akültesi, Metal Eğitimi Bölümünden mezun oldu. 1987 yılında mezun olduğu bölüme Araştırma Görevlisi olarak atandı. 1988 yılında Gazi Üniversitesi en Bilimleri Enstitüsünde yüksek lisansını tamamladı. 1994 yılında Manchester Üniversitesi, Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (UMIST) Malzeme Bilimi alanında doktorasını tamamladı. 06 yılında Profesör olan Mehmet Erdoğan ın 2 adet çeviri kitabı, 25 in üzerinde SCI yayını ve bu yayınlarına 2 nin üzerinde atıfı bulunmaktadır. Prof. Dr. Mehmet Erdoğan, halen Gazi Üniversitesi Teknoloji akültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliğinde görev yapmaktadır. Uzmanlık ve ilgi alanları; mikroyapı karakterizasyonu, dökme demir/çeliklerin ısıl işlemleri ve çift fazlı çeliklerdir. Proceedings of IMSP 14 892