FARKLI ÇELİKLERE UYGULANAN DEĞİŞEN ISITMA HIZLARININ MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN İNCELENMESİ



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

Çift Fazlı Paslanmaz Çeliklerde Yaşlandırma Koşullarının Mikroyapı Özellikleri Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi

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

YÜKSEK KARBONLU ÇELİKLERE SU VERME İŞLEMİNİN MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi Journal of Advanced Technology Sciences ISSN:

AISI 1060 Çelik Malzemenin Tokluk Ve Sertlik Değerlerine Soğutma Ortamının Etkisi

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

AN INVESTIGATION ON THE PRODUCIBILITY OF TRAIN WHEELS BY CASTING METHOD

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

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

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

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

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

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

ELKTRİK AMAÇLI ALUMİNYUM KULLANIMI

TAHRİBATLI MALZEME MUAYENESİ DENEYİ

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

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

KTÜ, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü

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

Ç8620 Ç4140. ÖLÇÜLEN SERTLİK DEĞERİ (HRc) ÖLÇÜLEN SERTLİK DEĞERİ (HRc) SERTLEŞTİRİLMİŞ UÇTAN MESAFE (mm) Ç1050 Ç1040. ÖLÇÜLEN SERTLİK DEĞERİ (HRc)

DUAL FAZLI ÇELİKLERDE MARTENZİT VE YÜKLEME HIZININ MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİ

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

Nida Katı Sermin Ozan Fırat University, Elazığ-Turkey

MALZEMELERİN MUKAVEMETİNİ ARTIRICI İŞLEMLER

MMT440 Çeliklerin Isıl İşlemi 2 Sertleştirme Isıl İşlemi ve Sertleşebilirlik

Temperleme İşleminin Yağda Soğutulan Çeliklerin Mikroyapı ve Sertlik Özelliklerine Etkisi

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

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

TÜRK STANDARDI TURKISH STANDARD

Isıl İşlemde Risk Analizi

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

Yüksek Sıcaklık Sonrası Farklı Sınıflardaki Betonarme Çeliklerinin Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

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

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

MMT440 Çeliklerin Isıl İşlemi 2 Sertleştirme Isıl İşlemi ve Sertleşebilirlik

AA2014 ALÜMİNYUM ALAŞIMI INGOTUN İÇYAPISINA HOMOJENİZASYON SICAKLIĞININ ETKİSİ

AA2014 ALÜMINYUM ALAŞIMI INGOTUN İÇYAPİSİNA HOMOJENIZASYON SİCAKLİĞINİN ETKISI

SEMENTE EDİLMİŞ 8620 KALİTE ÇELİĞİN ÖZELLİKLERİNE SIFIRALTI İŞLEMİN ETKİSİ

JOMINY DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ÇELİKLERİN ISIL İŞLEMLERİ. (Devamı)

Chapter 9: Faz Diyagramları

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

Geleneksel Malzemelerdeki Gelişmeler

SICAK İŞ TAKIM ÇELİKLERİ

MMT407 Plastik Şekillendirme Yöntemleri

TÜRK STANDARDI TURKISH STANDARD

Diskaro Disklerinde Farklı Isıl İşlem Uygulamalarının Aşınma Üzerine Etkileri

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 8 Sayı: 1 s Ocak 2006 SOĞUK ÇEKİLMİŞ LEVHA MALZEMELERDE GERİLME ANALİZİ

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

Çeliklerin Fiziksel Metalurjisi

Halil Karakoç a, Hanifi Çinici b,ramazan Çıtak c

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM VE ANALİZ (ANSYS)

ÖZGEÇMİŞ. Derece Alan Üniversite Yıl. Yüksek Lisans-Tezli İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ/MAKİNE FAKÜLTESİ 1969

Sementasyon İşleminin Farklı Çeliklerin Mikroyapı ve Sertlik Değerlerine Etkileri

BÖHLER W300. Sıcak iş Çeliklerinin Başlıca Özelliklerinin Karşılaştırılması

MAJOR QSB STEEL and APPLICATIONS

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

LEVON JOZEF ÇAPAN PROFESÖR

ALÜMİNYUM T6 ISIL İŞLEMİ İÇİN GELİŞTİRİLEN SEPET TASARIMI İLE ZAMAN VE ENERJİ TASARRUFU SAĞLANMASI

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

ÇELİKLERİN VE DÖKME DEMİRLERİN MİKROYAPILARI

2xx SERİSİ ALÜMİNYUM ALAŞIMLARINDA Ag İLAVESİNİN MUKAVEMETE ETKİSİ

OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ.BÖHLER W500

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ

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

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

BURULMA DENEYİ 2. TANIMLAMALAR:

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

TEL EROZYON YÖNTEMİ İLE İŞLENEN KALIP ÇELİKLERİNDE İŞLEM PARAMETRELERİNİN YÜZEY KALİTESİNE ETKİSİ

ALÜMİNYUM ALAŞIMLARINDA SİLİSYUMUN KAYNAK DİKİŞİ MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

6. BEYAZ ve YÜKSEK ALAŞIMLI DÖKME DEMİRLER

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

Deneyin Amacı Çekme deneyinin incelenmesi ve metalik bir malzemeye ait çekme deneyinin yapılması.

BÖHLER W302. Sıcak iş Çeliklerinin Başlıca Özelliklerinin Karşılaştırılması

Borlama Süresinin Düşük Karbonlu Mikro Alaşımlı Çeliklerin Sertlik Değerleri Üzerine Etkisi

ALÜMİNYUM DÖKÜMDE MEKANİK ÖZELLİKLERİ ETKİLEYEN PARAMETRELER İÇİN DENEY TASARIMI

TÜRK STANDARDI TURKISH STANDARD

KAZAN ÇELİKLERİNİN KAYNAK KABİLİYETİ 1. Kazan Çeliklerinin Özellikleri

19 (4), , (4), , 2007

OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ

Prof. Dr. HÜSEYİN UZUN KAYNAK KABİLİYETİ

İNTERMETALİK MALZEMELER. Doç. Dr. Özkan ÖZDEMİR (DERS NOTLARI-4)

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

DIN 41Cr4 ve DIN 42CrMo4 ÇELİKLERDE ISIL İŞLEMİN MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

YAY TAKVİYESİNİN PLASTİK DİŞLİLERİN STATİK KOPMA DAYANIMLARINA ETKİSİ

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

ÜÇ FARKLI ÇELİĞE KATI BORLAMA İŞLEMİ YAPILMASININ İÇ YAPI VE SERTLİK ÜZERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ ÖZET ABSTRACT

TÜRK STANDARDI TURKISH STANDARD

SÜRTÜNME KARIŞTIRMA KAYNAĞI İLE BİRLEŞTİRİLMİŞ ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İSTATİSTİKSEL OLARAK İNCELENMESİ

«Tane İnceltme İşleminin İyileştirilmesi ve Alçak Basınçlı Döküm Sistemiyle AlSi5Mg0.3 Alaşımlı Jant Üretimi»

FARKLI MALZEMELERİN KAYNAĞININ DENEYSEL VE TEORİK İNCELENMESİ

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

Relations on The AISI 4140 Steel Hardness and Fatigue Strength

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

Takım çelikleri malzemelerin işlenmesi ve şekillendirilmesi için kullanılan asil çeliklerdir. Toplam çelik üretiminin % 8 ine sahip olan takım

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

Kaynaklanmış Farklı Çeliklerin Yorulma ve Kırılma Analizlerinin Sonlu Elemanlar Yöntemi ile Gerçekleştirilmesi

Fe-%5,23V VE Fe-%15V ALAŞIMLARININ YENİDEN KRİSTALLEŞME KİNETİĞİ

Transkript:

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 3 Sayı: 3 sh. 65-73 Ekim 21 FARKLI ÇELİKLERE UYGULANAN DEĞİŞEN ISITMA HIZLARININ MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN İNCELENMESİ ( THE INVESTIGATION OF THE EFFECT OF VARIOUS HEATING RATES ON THE MECHANICAL PROPERTIES OF DIFFERENT STEELS) Mehmet UZKUT*, İsmail ÖZDEMİR** ÖZET/ABSTRACT Bu çalışmada, değişen ısıtma hızlarının Ç 12 (düşük karbonlu), Ç 14 (orta karbonlu), Ç 414 (düşük alaşımlı) çeliklerinin mekanik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Yavaş ısıtma hızında (oda sıcaklığından ısıtma), orta ısıtma hızında (sıcak fırında ısıtma) ve hızlı ısıtma hızında (tuz banyosunda ısıtma), Ç 12, Ç 14 ve Ç 414 çelikleri ostenit bölgesine kadar ısıtılarak havada soğutulmuşlardır. Uygulanan yavaş, orta ve yüksek ısıtma hızlarının bu çeliklerin mekanik özelliklerine olan etkisinin belirlenmesi amacıyla her bir çelikten, ve olarak iki grup deney numunesi hazırlanmıştır. Bütün deney numunelerinin, sertlik değerleri ile mukavemet değerleri belirlenerek birbirleri arasında mukayese imkanı elde edilmiştir. Artan ısıtma hızına bağlı olarak en yüksek mukavemet artış oranının Ç 414 çeliğinde olduğu saptanmıştır. In this study, the effects of various heating rates on the mechanical properties of the Ç 12, Ç 14 and Ç 414 are investigated. Ç 12, Ç 14 and Ç 414 steels were heated to austenitic region and then cooled down to atmospheric temperature with a low heating rate (heating starting from room temperature ), medium heating rate (heating by living in the hot furnace ),and high heating rate ( heating in salt bath). In order to determine the effects of low, medium and high heating rates on the mechanical properties of these steels, two groups of experimental specimens from each steel type in which one group is subjected to annealed heat treatment and the other group in unannealed condition are prepared. To compare the mechanical properties of the experimental specimens, hardness and strength levels were determined for all specimens. The greatest increase in strength in relation to the increasing heating rate was obtained for Ç 414 steel. ANAHTAR KELİMELER/KEYWORDS Çelik, Isıtma hızı, Isıl işlemler, Mekanik özellikler, Mikroyapı Steel, Heating rate, Heat treatmant, Mechanical properties, Microstructure *CBÜ Müh. Fak., Makine Müh. Böl., Muradiye, MANİSA ** DEÜ Müh. Fak., Metalürji ve Malzeme Müh. Böl. Bornova, İZMİR

Sayfa No: 66 M. UZKUT, İ. ÖZDEMİR 1. GİRİŞ Günümüzde gelişen teknoloji ile birlikte çeliklerin yaygın kullanımı ve buna bağlı olarak mekanik ve metalografik özelliklerinin iyileştirilmesinde, çeliğe uygulanan ısıl işlemler giderek önem kazanmaktadır (Metals Handbook, 1993). Ç 12, Ç 14 ve Ç 414 çelikleri makine imalat endüstrisinde oldukça yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Örneğin Ç414 makine imalat çeliği, talaşlı imalat endüstrisinde yaklaşık %1 oranında kullanılmaktadır ve içerdiği alaşım elementleri nedeni ile yüksek sertleşebilirlik özelliğine sahip bir çeliktir (MKE, 1993). Bu nedenle Ç 414 çeliğine uygulanacak ısıl işlemler ve ısıtma hızları, imalat açısından işlenebilirlilik karakteristiğinin belirlenmesinde önemli bir belirleyici unsurdur (Klueh, 1999). Çeliklerin mekanik özellikleri üzerinde ısıtma hızının etkisi büyüktür (Gorynin, 2; Lyashenko,1997). Bu çalışmada, yapılan deneylerde yavaş ısıtma hızında (oda sıcaklığından ısıtma), orta ısıtma hızında (sıcak fırında ısıtma) ve hızlı ısıtma hızında (tuz banyosunda ısıtma), Ç 12, Ç 14 ve Ç 414 çelikleri ostenit bölgesine kadar ısıtılarak havada soğutulmuşlardır. Uygulanan yavaş, orta ve yüksek ısıtma hızlarının bu çeliklerin mekanik özelliklerinde meydana getirdiği değişimler belirlenmiştir. 2. DENEYSEL ÇALIŞMALAR Isıtma hızının, farklı kompozisyona sahip çelikler üzerindeki etkisinin belirlenebilmesi için düşük karbonlu (Ç 12), orta karbonlu (Ç 14) ve düşük alaşımlı (Ç 414) üç ayrı tip çelik üzerinde deneyler gerçekleştirilmiştir. Bu çeliklerin kimyasal bileşimleri Çizelge 1 de belirtilmiştir. Uygulanan ısıtma hızlarının etkisi, her bir çelik için tavlaması ve numuneler olmak üzere iki ana grupta incelenmiştir. Deneylerde uygulanan ısıtma hız kademeleri ve sıcaklık değerleri Çizelge 2 de verilmiştir. Isıtma hızının sertlik ve mukavemet değerleri üzerindeki etkilerini belirlemek için her bir çelikten 18 mm çapında ve 1 mm boyunda sertlik numuneleri, TS 138 e göre de çekme numuneleri hazırlanmıştır. Daha önce belirtilen iki ana grup için hazırlanan numunelere, Çizelge 2 de belirtilen işlem kademeleri ayrı ayrı uygulanarak deneyler gerçekleştirilmiştir. Ç 12 ve Ç 14 çeliklerine ait numuneler, iç yapıdaki değişiklikleri belirlemek amacıyla uygulanan İşlem 1 ve İşlem 5 sonrasında metalografik incelemeye tabi tutulmuşlardır. 3. DENEY SONUÇLARI İki ana grupta, her üç çelik için uygulanan altı farklı ısıtma kademesi sonucunda elde edilen sertlik değerleri Çizelge 3 ve Çizelge 4 de sertlik değişimleri ise Şekil 1 ve Şekil 2 de verilmiştir. Çizelge 1: Deneylerde kullanılan çeliklerin kimyasal bileşimleri (%) Malzeme C Si Mn P S Cr Ni Cu Mo Sn Al As W V Ç 12.2.4.5.65.22.7.8.8.1.22.1.12 -.1 Ç 14.38.27.93.28.18.11.22.22.27.5.18.17.17.2 Ç 414.43.26.79.18.24.86.23.23.165.13.15.25.25.6

Fen ve Mühendislik Dergisi Cilt : 3 Sayı : 3 Sayfa No: 67 Çizelge 2. Isıtma hız kademeleri ve sıcaklık değerleri İşlem no Isıtma Kademesi Bekletme Süresi (dk) Isıtma Hızı ( C/dk) 1 Oda sıcaklığından 9 C ye (yavaş ısıtma) 1 7.5 2 Oda sıcaklığından 75 C ye (yavaş ısıtma) 1 6.25 3 9 C de (orta ısıtma) 1 9 4 75 C de (orta ısıtma) 1 75 5 9 C de tuz banyosunda (hızlı ısıtma) 1 9 6 75 C de tuz banyosunda (hızlı ısıtma) 1 75 Çizelge 3. Normalizasyon tavlaması numunelerin farklı ısıtma hızları sonucu elde edilen sertlik değerleri (HV) Normalizasyon tavlaması Malzeme İşlem 1 İşlem 2 İşlem 3 İşlem 4 İşlem 5 İşlem 6 Ç 12 121 124 119 152 141 124 Ç 14 183 171 191 186 216 198 Ç414 364 24 366 286 429 341 Çizelge 4. Normalizasyon tavlaması numunelerin farklı ısıtma hızları sonucu elde edilen sertlik değerleri (HV) Normalizasyon tavlaması Malzeme İşlem 1 İşlem 2 İşlem 3 İşlem 4 İşlem 5 İşlem 6 Ç 12 12 132 122 14 13 118 Ç 14 188 166 189 175 28 185 Ç414 347 248 337 266 483 346 Sertlik Değerleri (Hv) 6 5 4 3 2 1 9 o C ye yavaş orta ve hızlı ısıtma koşullarında sertlik değişimleri 7,5 9 9 Isıtma Hızı Değişimi ( o C/dk) Ç12 Ç12 Ç14 Ç14 Ç414 Ç414 Şekil 1. 9 C ye yavaş, orta ve hızlı ısıtma şartlarında çeliklerin sertlik değişimleri

Sayfa No: 68 M. UZKUT, İ. ÖZDEMİR Sertlik Değerleri (Hv) 4 35 3 25 2 15 1 5 75 C ye yavaş, orta ve hızlı ısıtma şartlarında sertlik değişimleri 6,25 75 75 Isıtma Hızı Değişimi ( C/dk) Ç12 Ç12 Ç14 Ç14 Ç414 Ç414 Şekil 2. 75 C ye yavaş, orta ve hızlı ısıtma şartlarında çeliklerin sertlik değişimleri 9 C ye ulaşmakta uygulanan farklı ısıtma hızlarının, çeliklerin akma gerilmelerindeki meydana getirdiği değişimler Şekil 3 ve Şekil 4 te verilmiştir. 9 o C ye yavaş orta ve hızlı ısıtma da numunelerin akma gerilmesinin değişimi Akma Gerilmesi ( N/mm 2 ) 14 12 1 8 6 4 2 6,25 75 75 Ç 12 Ç 14 Ç 414 Şekil 3. 9 o C ye ulaşırken numunelerde uygulanan değişen ısıtma hızlarının akma gerilmesine etkisi

Fen ve Mühendislik Dergisi Cilt : 3 Sayı : 3 Sayfa No: 69 9 o C ye yavaş orta ve hızlı ısıtma da akma gerilmesinin numunelerde değişimi Akma Gerilmesi ( N/mm 2 ) 12 1 8 6 4 2 6,25 75 75 Ç 12 Ç 14 Ç 414 Şekil 4. 9 o C ye ulaşırken uygulanan değişen ısıtma hızlarının numunelerin akma gerilmelerine etkisi 9 o C ye yavaş, orta ve hızlı ısıtma da numunelerde çekme gerilmesinin değişimi Çekme Gerilmesi ( N/mm 2 ) 12 1 8 6 4 2 6,25 75 75 Ç 12 Ç 14 Ç 414 Şekil 5. 9 o C ye ulaşırken numunelerde uygulanan değişen ısıtma hızlarının çekme gerilmesine etkisi

Sayfa No: 7 M. UZKUT, İ. ÖZDEMİR Çekme Gerilmesi ( N/mm 2 ) 14 12 1 8 6 4 2 9 o C ye yavaş orta ve hızlı ısıtmada çekme gerilmesinin numunelerde değişimi 6,25 75 75 Ç 12 Ç 14 Ç 414 Şekil 6. 9 o C ye ulaşırken uygulanan değişen ısıtma hızlarının numunelerin çekme gerilmelerine etkisi 9 o C ye yavaş, orta ve hızlı ısıtmada numunelerde uzama miktarı değişimi Uzama Miktarı (%) 6 5 4 3 2 1 Ç 12 Ç 14 Ç 414 6,25 75 75 Şekil 7. 9 o C ye ulaşırken numunelerde uygulanan değişen ısıtma hızlarının uzama miktarına etkisi

Fen ve Mühendislik Dergisi Cilt : 3 Sayı : 3 Sayfa No: 71 9 o C ye yavaş orta ve hızlı ısıtmada uzama miktarının numunelerde değişimi Uzama Miktarı (%) 6 5 4 3 2 1 6,25 75 75 Ç 12 Ç 14 Ç 414 Şekil 8. 9 o C ye ulaşırken uygulanan değişen ısıtma hızlarının numunelerde uzama miktarına etkisi (a) (b) Şekil 9. Ç 12 çeliğinin 9 o C ye ( a ) yavaş ısıtma, ( b ) hızlı ısıtma sonrasında mikroyapısı

Sayfa No: 72 M. UZKUT, İ. ÖZDEMİR 9 o C ye yavaş orta ve hızlı ısıtmada uzama miktarının numunelerde değişimi Uzama Miktarı (%) 6 5 4 3 2 1 6,25 75 75 Ç 12 Ç 14 Ç 414 (a) (b) Şekil 1. Ç 14 çeliğinin 9 o C ye (a) yavaş ısıtma, (b) hızlı ısıtma sonrasında mikroyapısı 4. SONUÇLAR VE TARTIŞMA Şekil 1 ve Şekil 2 de 9 o C ye ve 75 o C ye yavaş, orta ve hızlı ısıtma koşulları sonrasında Ç 12, Ç 14 ve Ç 414 numunelerinin sertlik değişimleri grafiksel olarak yer almaktadır. Şekil 1 ve Şekil 2 de görüldüğü üzere ısıtma hızı arttıkça Ç 12, Ç 14 ve Ç 414 çeliklerinde sertlikte artışlar meydana gelmektedir. Her bir malzeme için artan ısıtma hızları ile birlikte sertlik değerlerinde artış meydana gelmekte 9 o C ve 75 o C de (hızlı ısıtmada) en yüksek sertlik değerlerine ulaşılmıştır. Isıtma hızlarındaki sertlik değişimleri, tavlaması ve malzemeler için değerlendirildiğinde; 7,5 o C/dk ve 9 o C/dk ısıtma hızlarında her üç çelik içinde tavlaması numunelerde sertlik değerleri daha yüksek bulunmuştur. 9 o C/dk ısıtma hızında ise Ç 12 ve Ç 14 çeliklerinde en yüksek sertlik değerleri yine tavlaması numunelerde olmaktadır. Fakat Ç 414 çeliğinde ise en yüksek sertlik değeri tavlaması numunede tespit edilmiştir. 6.25, 75 ve 75 o C/dk ısıtma hızları için sertlik değerleri incelendiğinde; 6.25, 75 o C/dk ısıtma hızları sonrasında Ç 12 ve Ç 14 çeliklerinde

Fen ve Mühendislik Dergisi Cilt : 3 Sayı : 3 Sayfa No: 73 tavlaması ve malzemelerin sertlik değerleri birbirine çok yakın çıkarken Ç 414 çeliğinde ise tavlaması malzemelerdeki sertlik değerlerinin tavlaması malzemelerdekine oranla daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Isıtma hızı değişiminin her bir çeliğin mekanik özelliklerinde meydana getirdiği değişimler şu şekilde belirlenmiştir. Şekil 3 ve Şekil 4 de Ç 12, Ç 14 ve Ç 414 çeliklerinin ısıtma hızı değişimine bağlı olarak akma gerilmesindeki değişimler yer almaktadır. Ç 14 çeliğinde ısıtma hızı arttıkça akma gerilmesinde önemli ölçüde artış kaydedilmiştir. Nitekim, akma gerilmesindeki en büyük artış % 18 artış oranıyla Ç 414 çeliğinde gerçekleşmiştir. Ç 12 ve Ç 14 çeliklerine ait akma değerlerinde ise önemli ölçüde değişimler olmamıştır. Bir başka deyimle Ç 12 ve Ç 14 çeliklerinin akma gerilmesi değerlerindeki artış oranı ısıtma hızının artması ile birlikte çok az olmaktadır. Isıtma hızı değişiminin akma gerilmesine etkisinde en ilgi çekici sonuç Ç 12 çeliğinde görülmektedir. Ç 12 çeliğine ait ve numunelerin her ikisinde de en yüksek akma gerilmesi değerine orta ısıtma hızında (75 o C/dk) ulaşılmıştır. Ç 414 çeliğinde ise artan ısıtma hızı ile birlikte akma gerilmesinde az miktarlarda lineer bir artış ve numunelerde elde edilmiştir. Şekil 5 ve Şekil 6 da ise çekme gerilmesinin ısıtma hızı ile değişimi görülmektedir. Her üç çelikte çekme gerilmesi ısıtma hızının artmasıyla birlikte artış kaydetmekte fakat bu artış akma gerilmesindeki artış oranlarına göre oldukça düşük olmuştur. Isıtma hızının değişmesinden en çok etkilenen Ç 414 çeliğinde çekme gerilmesinde en yüksek değere akma gerilmesindekinin aksine numunede ulaşılmıştır. Şekil 7 ve Şekil 8 de ise ısıtma hızı değişimine bağlı olarak çekmedeki uzama miktarları yer almaktadır. Şekil 7 ve Şekil 8 de akma ve çekmede ki değerlere bağlı olarak her üç çeliğe ait benzer davranışlar tespit edilmiştir. Isıtma hızının tanelerin büyümesi üzerinde büyük etkisi olmaktadır (Kraus, 1993). Yüksek ısıtma hızında tane boyutu küçülmektedir. Çünkü taneler yavaş ısıtma hızında olduğu kadar büyümeye fırsat bulamazlar. Tane boyutunun malzemenin mukavemeti ile doğru orantılı değiştiği σ = k. D - 1/ 2 Hall-Petch bağıntısı ile açıklanabilir (Smith, 1993). Bu bağıntıda ; k : malzeme sabiti, D : tane boyutu, σ : malzeme mukavemeti, olarak tanımlanmaktadır. Kullanılan deney malzemeleri arasında en yüksek karbon oranına sahip olan, aynı zamanda alaşım elementi içeren Ç 414 çeliği, artan ısıtma hızlarında mukavemeti en çok artan malzeme olarak belirlenmiştir. Bununla birlikte Ç 12 ve Ç 14 çeliklerinde artan ısıtma hızları ile birlikte mukavemet değerlerinde belirgin artışlar gözlenmemiştir. Bunun sebebi olarak Ç 2 ve Ç 14 malzemelere ait iç yapılar incelendiğinde Şekil 9 ve Şekil 1 da görüldüğü üzere, yavaş ve hızlı soğutma koşullarında tane boyutlarında belirgin bir değişmeye rastlanmamıştır.

Sayfa No: 74 M. UZKUT, İ. ÖZDEMİR KAYNAKLAR Gorynin I.V, Rybin V.V., Kursevich I.P., Lapin A.N., Nesterova E.V., Klepikov E.YU (2): Effect of Heat Treatment and Irradiation Temperature on Mechanical Properties and Structure of Reduced-activation Cr W V Steels of Bainitic, Martensitic, and Martensitic ferritic Classes, Journal of Nuclear Materials, Volumes 283-287, Part 1, December, Pages 465-469. Ivasishin O.M., Teliovich R.V. (1999): Potential of Rapid Heat Treatment of Titanium Alloys and Steels, Materials Science and Engineering A, Volume 263, Issue 2, 15 May, Pages 142-154. Klueh R.L., Alexander D.J. (1999): Effect of Heat Treatment and Irradiation Temperature on Impact Properties of Cr W V Ferritic Steels, Journal of Nuclear Materials, Volume 265, Issue 3, 1 March, Pages 262-272. Kraus G., (1993): Steels, Heat Treatment and Processing and Principles, Second edition. Lyashenko V.M. (1997): Development of Heat Treatment, Khimicheskoe I Neftyanoe Mashinostroenie, November-December, Pages 53-54. Metals Handbook (1993): Heat Treatments of Steels, 1th edition, ASM. MKE Kurumu Genel Müdürlüğü (1993): 1454 sayı 8 Nisan tarihli yazı. Smith F.W. (1993): Structure and Properties of Engineering Alloys, Second edition.