Geri Dön

SAE 8620 (21NiCrMo2) çeliğinde yüksek sıcaklıktaki sementasyon işleminin yorulma dayanımına etkisi

The Effect of high temperature carburizing on bending fatigue strength of SAE 8620 (21NiCrMo2) steel

  1. Tez No: 112622
  2. Yazar: OSMAN ASİ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. AHMET ÇETİN CAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2001
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Pamukkale Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 176

Özet

V ÖZET Bu çalışmada, dişli çarklar ve küçük çaptaki millerin yapımında yaygın olarak kullanılan SAE 8620 (21NiCrMo2) çeliğinde, yüksek sıcaklıktaki sementasyon işleminin malzemenin yorulma dayanımına etkisi araştırılmıştır. Numuneler, gaz atmosferindeki karbonlama ve tuz banyosundaki karbonlama işlemlerinden sonra 850°C 'den direkt olarak suverilmişlerdir. Gaz atmosferindeki karbonlama işlemleri, 940°C ile 980°C karbonlama sıcaklıklarında, endotermik koruyucu gaz (%33 H2, %28 CO, %0,8 CH4) ile propan (C3H8) karışımı ortamda yapılmıştır. Tuz banyosundaki karbonlama işlemleri ise, 940°C ile 1050°C karbonlama sıcaklıklarında, NaCN (%30), Na2C03 (%40) ve NaCl (%30) tuz karışımlı banyoda yapılmıştır. Numuneler karbonlama ve suverme işlemlerinden sonra 170 °C 'de 2 saat temperlenmişlerdir. Numunelerin yorulma limitleri, N=106 çevrim sayısı değerlendirme sınırı alınarak, dönen eğme gerilmeli yorulma deney makinesinde elde edilmiştir. Yorulma limitleri, mikroyapı, kabuk derinliği, artık ostenit ve artık gerilme dağılımına bağlı olarak değerlendirilmiştir. Numunelerin mikroyapısında meydana gelen artık ostenit ve artık gerilme dağılımı X-ray diffraction metoduyla belirlenmiştir. Metalografik incelemede metal mikroskopu kullanılmıştır. Mikro sertlik değerleri, Vickers mikrosertlik cihazında 9,81 N yük altında elde edilmiştir. Yaklaşık aynı etkili sementasyon derinliğine sahip gaz atmosferi karbonlama ortamında 940°C ile 980°C 'de karbonlama ve suverme işlemleri yapılan numunelerin yorulma deneyi sonuçlarına göre, 980° C 'de karbonlama ve suverme işlemleri yapılan numunelerin yorulma dayanımları, kabuk bölgesinde karbürlerin, martenzitik olmayanVI mikroyapıların ve daha düşük artık bası gerilmelerin meydana gelmesi nedeniyle, 940°C 'de karbonlama ve suverme işlemleri yapılan numunelerin yorulma dayanımlarından yaklaşık %15 daha düşük çıkmıştır. Yaklaşık aynı etkili sementasyon derinliğine sahip, 940°C ile 1050°C 'de tuz banyosunda karbonlama ve suverme işlemi yapılan numunelerin yorulma dayanımları arasında önemli bir fark yoktur. Çünkü her iki durumdaki numunelerin yüzeyinde meydana gelen artık bası gerilme değerleri birbirine çok yakındır. Yaklaşık aynı etkili sementasyon derinliğine sahip, gaz atmosferi karbonlama ortamında 940°C 'de karbonlama ve suverme işlemleri yapılan numuneler ile tuz banyosunda 940°C ile 1050°C 'de karbonlama ve suverme işlemleri yapılan numunelerin yorulma dayanımları karşılaştırılırsa, gaz atmosferi karbonlama ortamında 940°C 'de karbonlama ve suverme işlemleri yapılan numunelerin yüzeyinde ve kabuk bölgesinde artık bası gerilme değerlerinin daha yüksek olması nedeniyle yorulma dayanımları, tuz banyosunda 940°C ile 1050°C 'de karbonlama ve suverme işlemleri yapılan numunelerin yorulma dayanımlarından yaklaşık % 30 daha yüksek olmuştur. Osman ASİ

Özet (Çeviri)

VI ABSTRACT In this study, the effect of high temperature carburizing on bending fatigue strength of SAE 8620 (21NiCrMo2) which is widely used as a carburized steel (shafts, gears etc.) was investigated. Carburizing programs were carried out in gas atmosphere (940°C and 980°C) and salt bath (940°C and 1050°C). Gas carburizing atmosphere consists of an endothermic carrier gas (%33 H2, %28 CO, %0,8 CH4) that is enriched by a propan (C3H8). Salt bath consists of NaCN (%30), Na2C03 (%40) and NaCl (%30). Specimens were processed in direct quenched condition at 850°C after carburizing. All specimens were tempered at 170°Cfor2hours. The fatigue limit of all carburized and heat treated specimens was defined to be the maximum bending stress at 106 cycles to cause failure on rotating bending fatigue test machine. Fatigue limit was evaluated associated with microstructure, case depth and distribution of retained austenite and compressive residual stress near the surface. X-ray analysis was used to determine residual stress and retained austenite levels in the case - hardened microstructures of the all specimens. Optical microscope was used for metallographic examination. The cross-sectional microhardness after carburizing and heat treating was measured with a conventional Vickers microhardness tester with a 9,81 N load. The results of fatigue tests on the gas atmosphere carburized at 940°C and 980°C, specimens have identical effective case depth, have shown that the fatigue limit of specimens in gas atmosphere carburized at 980°C is % 15 lower than the fatigue limit of specimens in gas atmosphere carburized at 940°C due to the presence of large carbides,VII nonmartensitic micro structure and lower residual compressive stress at the case - hardened layer. The fatigue limit was found to be similar for both the salt bath carburized at 940°C and 1050°C, specimens which have identical case depth, since they had identical residual compressive stress at surface. The comparison between the fatigue results of gas atmosphere carburized at 940°C and the salt bath carburized at 940°C and 1050°C, specimens which have identical case depth, have shown that the fatigue limit of specimens in gas atmosphere carburized at 940°C was %30 higher than the fatigue limit of specimens in salt bath carburized at 940°C and 1050°C. Osman ASİ

Benzer Tezler

  1. Tez No

    67519

    SAE 8620 (DIN 21 cr Ho2) çeliğinde sıvı semantasyonla elde edilen yüzey sertlik derinliğinin eğmeli yorulma mukavemetine etkisi

    Başlık çevirisi yok

    HÜSEYİN ÖZKAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1996

    MatematikSakarya Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. FEHİM FINDIK

  2. Tez No

    372868

    Sementasyon yapılan SAE 8620 kalite çeliğe kriyojenik soğutma uygulaması yapılarak kalıntı gerilmelerinin incelenmesi

    Cryogenic treatment of the application be carburized steel SAE 8620 investigation of residual stresses

    ZİHNİ DEMİRKAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Makine MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. İHSAN TOKTAŞ

  3. Tez No

    292465

    SAE 8620 sementasyon çeliklerinde sertlik derinliğinin abrasif aşınma davranışına etkisinin incelenmesi

    The effect of case depth on abrasive wear behaviour of SAE 8620 carburized steels

    METİN KAYABAŞI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Makine MühendisliğiZonguldak Karaelmas Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. HANDAN BAYCIK

  4. Tez No

    67029

    SAE 8620 çeliğinde gaz sementayon yüzey sertlik derinliğinin eğmeli yorulma mukavemetine etkisi

    Başlık çevirisi yok

    HACI EMİN SÖNMEZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1996

    Makine MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. FEHİM FINDIK

  5. Tez No

    68453

    Investigation of cracks formation in the injection pump camshafts made of caiburized SAE 8620 steel

    SAE 8620 çeliğinden karbonlanmış enjeksiyon pompalarında oluşan çatlakların incelenmesi

    ATİLA KESKİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1997

    Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERDOĞAN TEKİN

Geri Dön