Tempcore prosesi ile üretilen düşük alaşımlı nervorlü beton çeliklerinin karakteristiği
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- Tez No: 46629
- Danışmanlar: DOÇ.DR. KELAMİ ŞEŞEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1995
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 75
Özet
ÖZET Bu çalışmada son yıllarda inşaat sektöründe kullanı lan Tempcore nervürlü beton çelik çubuklarının üretildik leri durumdaki karakteristikleri ve kaynaklandıktan son raki sertlik değişimleri incelenmiştir. Bu amaçla, fark lı firmalardan sağlanmış, Tempcore prosesiyle üretilmiş nervürlü beton çelik çubukların kimyasal bileşimleri, mu kavemet özellikleri belirlenmiştir. Kaynaklandıktan ön ceki ve kaynaklandıktan sonraki kesitteki sertlik değişim lerini tesbit etmek için sertlik deneyleri yapılmıştır. Hızlı soğutma süresi sonunda çubukların kesitinde oluşan martenzit alanın yüzdeleri belirlenmiştir. Ayrıca çubukların kesitlerindeki yapıları incelemek için optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskop(SEM) çalışmaları yapılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda, Tempcore nervürlü be ton çelik çubuklarının kesitlerinin kabuk ve göbek kısım larının farklı sertliklerde olduğu saptanmıştır. Çelik lerin göbek bölgeleri ferrit + perlit, kabuk bölgesi ise martenzit yapıdadır. Ve sertlik değerleri de bu yapılara uygundur. Bu yapı ve sertlik değişimleri, düşük kimyasal bileşime sahip Tempcore beton çeliklerine; beton çelikle rinden istenen yüksek mukavemet, iyi kaynaklanabilir ve süneklik özelliklerine sahip olmasını sağladığı saptanmış tır. Ayrıca Tempcore beton çeliklerinin kesitinin marten zit yapılı alanın oranının ve çubukların mekanik özellik lerinin çubuk çapına ve karbon eşdeğerine (CE) bağlı ol madığı görülmüştür. Bu özellikler soğutma zamanına bağ lıdır. Tempcore beton çeliklerinin martenzit alanın yüzde- sindeki artışların, çubuğun akma gerilmesi ve çekme daya nımını arttırdığı, % Uzama değerini azalttığı " tesbit edil miştir. v
Özet (Çeviri)
DİE CHARAKTERISTİKEN VON DER LEİCHT LEGÎERTENRİPPENBETON- STAHLEN HERGESTELLTEN MİT DEM TEMPCGRE VERFAHREN ZUSAMMENFASSUNG Mitdem Tempcore Verfahren hergestellten leicht Legiertenrippenstahlen sind mit diesem Abschlussarbeit für Betonstahle Eigenschaf ten geforscht. Auf diesem Grunden sind unterschiedliche Durchmesser van Tempcore Stabe 3 verschiedene Hütlenuerke Untersuchung durchgeführt. Durch Tempcore Verfahren hergestellten Betonstahlstabe ist f estgestellt, dass durch EinschueiBen einige Eigenschaf ten herauskristallieziert. Neben den bisher üblichen Betonstabstahlen, den uarmgeualzten, naturhalten und den uarmgeualzten, kaltverfestigten Stahlen, geuann in letzter Zeit der aus der lüalzhitze vergütete Betonstabstahl immer gröBere Budeutung Bei den warmgewalzten, naturharten Stahlen Uerden die geforderten Festigkeitseigenschaf ten durch eine entsprechende Stahlzusammensetzung eingestellt. Da hierbei meist höhere C-Gehalte erforderlich sind, Sind diese Beuehrungsstahle nicht uneingeschrankt schueiBbar. Beim schueissgeeigneten Rippenstahl uerden die geforderten Festigkeitseigenschaften mittels Kaltver- festigung durch Tordieren der uarmgeualzten Stabe erreicht; die Behandlung hat zuei generelle Nachteile; - Sie ist kastenaufuıendig, erfordert einen betracht- lichen Manipulationsaufuand und beansprucht eine hnhe Lagerkapazitat. - Sie vermindert die Plastizitatsuıerte, vdt allem die Dehnung, der ujarmgeiıjalzten Stabe betrachtlich. vıVergütete Stahle karnen bisher als Betonstahle nicht zum Einsatz, da der Aufuand für die zusatzliche Uarmebe- handlung die Kösten für die Legierungselemente bei den naturhalten Betonstahlen bzu. für die Kaltverf ormung bei den katverf estigten Betonstahlen bei ujeitem übertraf. Andererseits befindet sich beim tdalzen das Material bereits auf Austenitisierungstemperatur, so daB es nur eines betriabssicheren Verfahrens bedurfte, die Eigenuarme des Walzgutes für eine gezielte Uarmebehandlung auszunutzen. Das entsprechende Verfahren uıurde in Zusammenarbeit mit einigen Hüttenuıerken zur Betriebsreif e entuickelt. Die nach diesem Verfahren hergestellten Betonstabstahle uerden unter den Markennamen“Tempcore, Thermasit, Komet Thermasit, Thermex bzu.”vertrieben. Nach ein neues Verfahren, für die Herstellung von Betonstahl mit hoher Streckgrenze, das in einer Dberf lachenhartung aus der Idalzhitze mit anschliessendem Selbstanlassen besteht. Das Verfahren schliesst falgende Stufan ein: eine schnelle Kühlung des Betonstahls beim Austritt aus der Fertigstrasse, die zur Ausbildung eines abgeschreckten Gefüges in der Randschicht führt; eine Ausgleichsstuf e in uıelcher die abgeschreckte Randzone durch aus dem Kem kommende Idarme angelassen uird; eine langsame Kühlung in ruhiger Luft bei der das Kerngefüge einer fast isothermen Umuıandlung unterzogen uird. Das Verfahren führt zu einer nennensuerten Erhöhung der Streckgrenze der Behandelten Stabe uobei eine ausreichende Denhnbarkeit beibehalten uird.. Das Verfahren ist sehr anpassungsfahig; es kann souohl bei halbberuhigten und beruhigten Stahlen ohne öder mit Zugabe von dispersoiden Elementen angeuendet ülerden; bei einer bestimmten Zusammensetzung und zinem bestimmten Durchmesser können die Eigenschaften durch eine geeignete Ausuahl der Lange der Behandlungsvorrichtung und der Idassermenge zuischen ueitem Erenzen verandert werden. Der Hauptvorteil des Tempcore-Verf ahrens ist eine kontrollierte Uarmebehandlung aus der Lüalzhitze in der Ueise, daB schon nach dem Kühlbett ein in qualitatsmaBiger Hinsicht den Normen entsprechender Betonbeuehrungsstahl vorliegt und somit die beiden Nachteile des Rippenstahles, die kostenaufujendige Kaltverf ormung mit ihrer Verminderung der Plastizitatsujerte ? vermeided. vııUnter der kantrollierten Uarmebehandlung aus der Idalzhitze ist nicht eine Vergütung im herkommlichen Sinne mit Durchvergutung zu verstehen, sondern es handelt sich um eine Hartung eines Teiles des Stabquerschnittes aus der Ualzhitze mit einem unmittelbar darauf f olgenden Anlassen mit der im Stabkern geopeicherten Eigenuarms; daher Name Tempcare, uelcher“tempering by core”bedeutet. In letzten lılalzgerüst ist der Ualzstab auf Austeniti- sierungstemperatur, wobei der übliche Endualztemperatur- bereich 950 bis 1D5G C betragt. Unmittelbar nach der letzten Verf ormungsstuf e uıird der Stab im Durchlauf in einer leistungsf ahigen Kiihlstrecke einem genau defini- erten. Abschreckvorgang unteruıorfen, der so intensiv ist, daB der randnahe Bereich in der Martensitstuf e umwandelt; durch die stroffe Abkühlung uird die Temperatur des Stabkernes praktisch nicht beeinfluBt. Somit uıeist der Ualzstab am Ende der Kühlstrecke eine martensitische Randzone und einem austenitischen Kern auf, Durch die Uahl der Kühlbedingungen, uıelche durch die Ualztemperatur, die Intensitat der Uasserbeauf schlagung und die Kühlzeit gesteuert uerden, kann die Dicke dieser Randzone in Abhangigkeit vom Stabdurchmesser und von der chemischen Zusammensetzung gezielt eingestellt uerden. Nach der üiasserkühlstrecke gleicht sich der Tempera- turunterschied zwischen Rand und Kern aus, kladurch die martensitische Randschicht einem Anlassvorgang unteruarf en uird. Zur Erzielung einer entsprechenden Güte das Bşuıehrungsstahles ist die Anlasstemperatur von entschei- dender Bedeutung. Einerseits darf die Anlasstemperatur nicht zu hach scin, um souolh eine teiluıeise Rückum uandlung zu unterdrücken als auch die Festigkeitseigenschaf ten der vergüteten Randschicht nicht allzusehr zu erniedrigen; andrererseits darf die Anlasstemperatur nicht zu neidrig scin, um ungenügende Plastizitatseigenschaften der vergü teten Randschicht zu vermeidan. Die Anlasstemperatur (ziuischen 540 und 75D C) stellt das Temperaturmaximum dar, das sich aus der im stabkern gespeicherten Uarme und den herrschenden Abkühlbedingungen an Luft ergibt, und uird daher auch als Ausgleichstempera- tur bezeichnet, Nach Abschluss diesus Temperaturausgleiches kühlt der Stab am Kiihlbett an ruhender Luft ab. vmIn Abhangigkeit von d
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