The Effect of austempering on microstructure and impact toughness of Din 34CrNiMo5 gun barrel steel
Osmenevişlemenin DIN 34CrNiMo5 namlu çeliklerinin iç yapısına ve çarpma tokluğuna olan etkisi
- Tez No: 35459
- Danışmanlar: PROF. DR. ERDOĞAN TEKİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1994
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 151
Özet
Silah namluları, su verme ve menevişleme ısıl işlem yöntemiyle orta karbonlu, düşük alaşımlı çeliklerden üretilmektedir. Osmenevişleme iki aşamalı, su verme ve menevişleme işleminden daha kısa ve çatlama, bozulma sorunlarını ortadan kaldıran bir yöntem olması nedeniyle, bu tür çeliklerin ısıl işleminde alternatif bir yöntem olarak düşünülebilir. Bu çalışmada, osmenevişlemenin DİN 34CrNiMo5 namlu çeliklerinin içyapısına, çarpma tokluğuna ve sertlik özelliklerine olan etkileri çalışılmıştır. Çalışma sırasında osmenevişleme, 300°C - 375°C sıcaklık aralığında, 25°C'lik artırımlarla dört ayrı sıcaklıkta uygulanmıştır. Sabit osmenevişleme sıcaklıklarında farklı osmenevişleme zaman aralıkları araştırılmıştır. Bunun yanısıra, Ms altı sıcaklığı olan 250°C de çeliğin eşısıl dönüşüm özellikleride çalışılmıştır. Bu çalışmada, namlu çeliklerinin yapı-özellik ilişkilerinin daha doğru ve faydalı değerlendirilmesi için optik ve elektron mikroskopi teknikleri ve ayrıca fraktografi tekniği kullanılmıştır. Bu araştırma sonucunda saptanmıştır ki osmenevişleme VIsıcaklığı ve çeliğin çarpma tokluğu arasında doğrusal olmayan ilişki vardır. Sertlik sabit kalırken, 375°C de oluşan taneler arası karbürlerin bulunmaması ve ayrıca 375°C den düşük sıcaklıklarda oluşan ufak beynit kolonileri, bu düşük sıcaklıktaki yapılara daha yüksek tokluk değerleri kazandırmıştır. Bunun yanı sıra en yüksek tokluk ve sertlik kombinasyonun da 300°C-325°C sıcaklık aralığında bulunduğu tespit edilmiştir. Öte yandan, aşağı beynit yapısının osmenevişleme şurasında östenit dönüşümünün bir tek ürünü olmadığı da görülmüştür.“Yuvarlak Beynit”yapısı sabit bir osmenevişleme sıcaklığında belli bir dönüşüm oranından sonra (-70%) geleneksel aşağı beynit kolonileri arasında oluşan bir diğer beynit çeşididir. Bundan dolayı çalışmanın bulguları ışığında, TTT diagramlan östenit dönüşüm ürün şekilleri yönünden tekrar değerlendirilmelidir. Bunun yanı sıra fraktografik çalışmalar göstermiştir ki diğerleri yarı-kırılgan kırılma yüzeylerine sahipken, en yüksek tokluk ve sertlik kombinasyonuna sahip örnekler sünek kırılma özellikleri gösterirler. Anahtar Kelimeler : Osmenevişleme, Düşük Alaşımlı Çelik, Beynit, Tokluk, 4340 Çelik. Bilim Dalı Sayısal Kodu : 604.02.07 vn
Özet (Çeviri)
Gun barrels are produced from medium carbon, low alloy steels by quenching and tempering. Austempering may also be thought as an alternative method for the heat treatment of such steels because of the fact that this treatment eliminates cracking and distortion problems and also it is a shorter method than the two step process of quenching and tempering. In this investigation, the effect of austempering on microstructure impact toughness and hardness properties of DIN 34CrNiMo5 gun barrel steel were studied. Austempering treatment was applied at four different temperatures during this study in the range of 300°C - 375°C with 25°C increments. Different austempering time periods were also investigated at constant austempering temperatures. In addition, isothermal transformation characteristics of this steel were also studied at sub-Ms temperature of 250°C. Optical and electron microscopy techniques and also, fractography technique were used in order to evaluate the structure-property relationships of austempered gun barrel steel. As a result of this »vinvestigation, it was determined that there is an inverse relationship between the austempering temperature and impact toughness of this steel. The absence of interlath carbides that form at 375°C and also smaller bainitic colonies that form at lower temperatures than 375°C contribute to the higher toughness values to structures at lower temperatures while their hardness remains almost constant. In addition, the highest toughness and hardness combination of this steel were determined in the temperature range of 300°C - 325°C. On the other hand, lower bainitic structure was seen that it is not the only product of austenite decomposition during austempering.“Nodular Bainitic”structure is another type of bainite that forms after certain amount of transformation (-70%) at constant austempering temperature between the classical lower bainitic structures. So, in the view of findings of this study, the TTT diagrams should be re-evaluated in terms of product morphologies of austenite decomposition. In addition, fractographic studies have shown that samples that have highest toughness and hardness combinations show the ductile fracture features while others have quasicleavage type of fracture surfaces. Keywords : Austempering, Low Alloy Steels, Bainite, Toughness, 4340 Steel. Science Code : 604.02.07
Benzer Tezler
- Östemperleme sıcaklık ve süresinin çift matris yapılı östemperlenmiş küresel grafitli dökme demirin mikroyapı ve mekanik özellikleri üzerine etkisi
Effect of austempering temperature and time on microstructure and mechanical properties of austempered ductile iron with dual matrix structure
AHMET UYAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji MühendisliğiGazi ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ VOLKAN KILIÇLI
- The Effect of austempering heat treatment on the microstructure and mechanical properties of ductile irons
Ostemperleme ısıl işleminin küresel grafitli dökme demirlerin mikroyapı ve mekanik özelliklerine etkisi
K.GÖKHAN KİNALIR
Yüksek Lisans
İngilizce
1997
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK ATALA
- GGG 40-80 sınıfı küresel grafitli dökme demirlerde ostemperleme ısıl işleminin darbe direnci ve darbe geçiş sıcaklığına etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of Austempering heat treatment on the impact strenght and impact transition temperature in GGG 40-80 class ductile irons
AHMET ÖZEL
- Küresel grafitli dökme demirlerde ısıl işlem koşullarının mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi
Investigations of effects of heat treatment conditions on mechanical properties of ductile cast iron
SEDA GENÇEL MİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Makine MühendisliğiBalıkesir ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA TAYANÇ
- The effect of successive quenching and austempering heat treatments on the microstructure of a high silicon steel
Ardışık su verme ve östemperleme ısıl işlemlerinin yüksek silisyumlu bir çeliğin mikroyapısına etkisi
ŞEYMA UĞUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN