Investıgatıng the effects of subcrıtıcal annealıng on mıcrostructure and resıdual stress state of carburızed pyrowear 53 (AMS 6308) steel
Kritik altı tavlamanın karbürlenmiş pyrowear 53 (AMS 6308) çeliğinin mikroyapısı ve kalıntı gerilme durumu üzerindeki etkilerinin incelenmesi
- Tez No: 1001334
- Danışmanlar: PROF. DR. CEMİL HAKAN GÜR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Karbürlenmiş Pyrowear 53 (AMS 6308) transmisyon dişlisi bileşenlerinde ara bir ısıl işlem adımı olarak kritik altı tavlamanın etkisi araştırılmıştır. Çalışmanın temel amacı, kritik altı tavlama sıcaklığı ve süresinin, sementasyon bölgesi mikroyapısının evrimi, mikrosertlik gradyanları, kalıntı ostenitin kararlılığı ve kalıntı gerilme durumu üzerindeki etkilerini açıklığa kavuşturmak ve bu değişimlerin dişli eğilme performansına nasıl yansıdığını ortaya koymaktır. VIM-VAR yöntemiyle üretilmiş Pyrowear 53 dişliler ve şahit numuneler, kontrollü karbon zenginleştirme koşullarında sementasyona tabi tutulmuş, ardından yüzey karbon potansiyeli 0,7 wt.% C için seçilmiş sıcaklıklarda (550°C, 600°C, 650°C, 700°C) ve yüzey karbon potansiyeli 1,0 wt.% C için belirlenmiş sürelerde (2 saat, 8 saat) kritik altı tavlanmıştır. Takiben numunelere yağda sertleştirme ile su verme, kriyojenik işlem ve temperleme uygulanmıştır. Mikroyapısal karakterizasyon, martenzit morfolojisi ve karbür çökelmesini ortaya koyacak şekilde optik mikroskopi ve taramalı elektron mikroskopisi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Özellik gradyanları, derinliğe bağlı mikrosertlik ölçümleriyle nicel olarak belirlenmiş, kalıntı ostenit miktarı ve kalıntı gerilmeler ise çoklu alt doğrusal derinliklerde X-ışını kırınımı ile değerlendirilmiştir. Mekanik yanıt, statik ve yorulma (STBF) yüklemesi altında gerçekleştirilen tek diş eğme testleriyle karakterize edilerek, statik eğilme kapasitesi ve eğilme yorulma dayanımının uygulanan ısıl işlem rotasına duyarlılığı değerlendirilmiştir. Bulgular, kritik altı tavlamanın temperleme kaynaklı mekanizmalar (karbür çökelmesi, martenzit toparlanması ve ostenit bozunması) aracılığıyla yüzeye yakın bölgedeki durumu ölçülebilir biçimde değiştirdiğini, buna karşın sonraki sertleştirme adımının nihai martensitik iskeleti büyük ölçüde yeniden oluşturduğunu göstermektedir. Bununla birlikte, eğilme test sonuçları, önceki kritik altı tavlamanın ostenit kararlılığı, karbür dağılımı ve kalıntı gerilme gradyanlarındaki değişimlerle tutarlı biçimde performansı etkilemeye devam ettiğine açıkça işaret etmektedir. Genel olarak bu çalışma, karbürlenmiş Pyrowear 53 çeliklerinde kritik altı tavlamanın prosese entegrasyonu için işlem parametrelerine yönelik yol gösterici bulgular sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
The influence of subcritical annealing as an intermediate heat treatment step for carburized Pyrowear 53 (AMS 6308) transmission gear components was investigated. The primary objective is to clarify how subcritical annealing temperature and duration influence the evolution of case microstructure, microhardness gradients, retained austenite stability, and the residual stress state, and how these changes translate into gear tooth bending performance. VIM-VAR Pyrowear 53 gears and companion specimens were carburized under controlled carbon enrichment conditions and subsequently subjected to subcritical annealing at selected temperatures (550°C, 600°C, 650°C, 700°C) for a surface carbon potential of 0.7 wt.% C, and durations (2 h, 8 h) for surface carbon potential of 1.0 wt.% C, followed by hardening by oil quenching, subzero treatment, and tempering. Microstructural characterization was performed using optical and scanning electron microscopy to resolve martensitic morphology and carbide precipitation. Depth-resolved microhardness measurements were used to quantify property gradients, while X-ray diffraction was employed to assess retained austenite and residual stresses at multiple subsurface depths. Mechanical response was evaluated using single tooth gear bending tests under static and fatigue (STBF) loading to determine the sensitivity of static bending capacity and bending fatigue strength to the applied heat treatment route. The results demonstrate that subcritical annealing measurably alters the near-surface state through tempering-related mechanisms (carbide precipitation, martensite recovery, and austenite decomposition), whereas the subsequent hardening step largely re-establishes the final martensitic framework. Nevertheless, bending test results clearly indicate that prior subcritical annealing continues to influence performance, consistent with changes in austenite stability, carbide distribution, and residual stress gradients. Overall, findings provide processing guidelines for integrating subcritical annealing into carburized Pyrowear 53 steels.
Benzer Tezler
- Düşük alaşımlı beyaz dökme demirlerlerde farklı matris ve karbür morfolojilerinin aşınma ve tokluk özelliklerine etkileri
Effects of different matrix and carbide morphologies on wear and tough properties in low alloy white cast irons
RUZİYE ÇAMKERTEN
Doktora
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiGazi ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ERDOĞAN
- Investigating the effects of outbursts on pulsars, the case of 2S 1417-624
Madde fışkırmalarının nötron yıldızlarına etkilerinin araştırması, 2S 1417-624 örneği
ÖZGÜR CAN ÖZÜDOĞRU
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Astronomi ve Uzay BilimleriOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALTAN BAYKAL
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED MİRAÇ SERİM
- Sözsüz kitapların 5 yaş çocuklarının fonolojik farkındalık becerilerine etkisinin incelenmesi
Investigating the effects of wordless books on phonological awareness skills of 5-year-old children
ZEYNEP ÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Eğitim ve ÖğretimAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiÇocuk Gelişimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KEZİBAN BÜŞRA KAYNAK EKİCİ
- Çevre temalı animasyon filmlerinin ortaokul öğrencilerinin insan ve çevre ünitesindeki kavram öğrenmelerine, çevreye yönelik tutumlarına ve eleştirel düşünmelerine etkisinin incelenmesi
Investigating of effects of environment basedanimation movies on middle school students' concept learning in the human and environment unit environmental attitudes and critical thinking skills
FATMA AYÇA YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Eğitim ve ÖğretimMarmara ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ELİF BENZER
- Türkiye'de yetiştirilen bazı yağlık keten tohumlarının (Linum usitatissimum L.) ve filizlerinin biyoaktif bileşikler açısından incelenmesi üzerine bir araştırma
A study on investigating the bioactive compounds of some flax seeds (Linum usitatissimum L.) and sprouts cultivated in Turkey
EVRİM ÖZKAYNAK
Doktora
Türkçe
2011
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLDEN OVA