Geri Dön

Toz metal çeliklerde farklı matriks yapıda küresel sementit üretimi ve mekanik davranışlarının karşılaştırılması

Comparison of spherical cementite production and mechanical behavior in different matrix structure in powder metal steel

PDF İndir

  1. Tez No: 560997
  2. Yazar: ONUR ALTUNTAŞ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. AHMET GÜRAL
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 149

Özet

Çelik alaşımları yüksek mekanik dayanıma sahip olmalarından dolayı günümüz dünyasında en çok kullanılan mühendislik malzemeleridir. Çelik alaşımları günümüzde genellikle yassı ürün ve ingot halde kullanılmakla beraber son yıllarda giderek kullanımı yaygınlaşan toz metalürjisi de sektördeki yerini almıştır. Toz metalürjisi ile üretilen çeliklerin mekanik dayanımları çeşitli ısıl işlemler ile artırılabilmektedir. Bu çalışmada literatürde ilk defa çelik alaşımlarında beynitik matrikste küresel sementit mikroyapısı üretilmiş ve mekanik dayanımları incelenmiştir. Bu amaçla iki farklı saf demir tozuna karbon kaynağı olarak grafit tozu ilave edilerek yüksek karbonlu alaşımsız toz metal çelik numuneler üretilmiştir. Birinci grupta elektroliz yöntemiyle üretilen NC100.24 saf demir tozları kullanılırken, ikinci grupta su atomize ATOMET 1001 saf demir tozları kullanılmıştır. Her iki grupta da ağırlıkça %1.5 grafit ve yağlayıcı olarak da %0.5 toz Zn stearat karışıma ilave edilmiştir. Hem birinci hem ikinci grup karışım tozlar, 700 MPa başınç altında soğuk olarak preslenmiş ve 1150 °C'de 20 dakika sürede saf argon gaz atmosferinde sinterlendi. Buna ilaveten ikinci grup numuneler 700 MPa başınç altında soğuk olarak preslenmiş ve 10-2 Mpa vakum atmosferinde 1200°C'de 20 dakika süre sinterlenmiştir. BMKS mikroyapılarının üretilmesi için martensitik mikroyapıdaki numunenin aşırı temperlenmesiyle elde edilen ferritik matrikste küresel sementit numuneleri başlangıç malzemesi olarak kullanılmıştır. Bu numunelerin Ac1 sıcaklık çizgisi üzerinde 735-750°C'de kısmi östenitlenmeleri ve 300-350°C'deki nötr tuz banyosunda 1-2-5 saat süre ile östemperlenmeleri ile beynitik matrikste küresel sementit numuneleri üretilmiştir. BMKS mikroyapısına sahip toz metal çeliklerin yoğunluk ve sertlik ölçümleri sonrasında mikroyapısal karakterizasyonları için taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntüleri alınmıştır. Uygulanan ısıl işlemler sonucu çökelen fazlar X-RD analizi ile incelenmişlerdir. Mekanik dayanımları ise darbe ve kuru ortam aşınma testleri ile incelenmiştir. Ayrıca numunelerin ortalama tane boyutu, kristalografik oryantasyonları ve tane sınırı açısı ölçümleri için electron back scatter diffraction (EBSD) görüntüleri elde edilmiştir.

Özet (Çeviri)

Alloy steels are the most commonly used engineering materials, due to their high mechanical strength in today's world. Although steel alloys are generally used in as flat products and ingots, powder metallurgy, which has become increasingly widespread in recent years, has taken its place in the sector. Mechanical strength of steels produced by powder metallurgy can be increased by various heat treatments. In this study, for the first time in the literature, spherical cementite within bainitic matrix microstructure has been produced and the mechanical strength of the steel alloys has been investigated. For this purpose, high carbon unalloyed powder steel samples were produced by adding graphite powder as carbon source into two different pure iron powders. In the first group, NC100.24 pure iron powders produced by electrolysis method were used. In the second group, ATOMET 1001 pure iron powders were used. In both groups, 1.5% by weight of graphite and 0.5% by weight of powder Zn stearate as lubricant were added to the mixture. Both first and second group mixture powders were cold pressed under 700 MPa and sintered in a pure argon gas atmosphere for 20 minutes at 1150 ° C. In addition, the second group of samples were cold pressed under 700 MPa and sintered for 20 minutes at 1200 ° C in a vacuum atmosphere of 10-2 Mpa. For the production of SCBM microstructures, via by over-tempering the martensitic microstructure, In the ferritic matrix spherical cementite samples were used as starting material. Spherical cementite in bainitic matrix samples were produced in partly austenization at 735-750 ° C on the Ac1 temperature line and austempered in the neutral salt bath at 300-350 ° C for 1-2-5 hoursrespectively. Density and hardness measurements of powder metal steels with SCBM microstructure then, scanning electron microscopy(SEM) images were taken for microstructural characterization. The precipitated phases were investigated by X-RD analysis. Their mechanical strength was examined by impact and dry sliding wear tests. In addition, electron back scatter diffraction (EBSD) images were obtained for mean grain size and grain boundry angle measurements of samples.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    888129

    Synergistic effects of Mo and Ti element addition on microstructure, mechanical and corrosion properties of 316 L stainless steels produced by PM method

    TM yöntemiyle üretilen 316 L paslanmaz çeliklerin mikro yapı, mekanik ve korozyon özellikleri üzerinde Mo ve Ti element ilavesinin sinerjik etkileri

    MOHAMMED FARAJ ALI ABU SHAALAH

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Makine MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HARUN ÇUĞ

    PROF. DR. MEHMET AKİF ERDEN

  2. Tez No

    640255

    Toz metalurjisi ile üretilen mangan çeliğine TiC, TiN ve TiCN ilavesinin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisinin araştırılması

    Investigation of the effects of TiC, TiN and TiCN additions to mangan steel produced with powder metallurgy on microstructure and mechanical properties

    MEHMET FURKAN TAŞLIYAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Makine MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET AKİF ERDEN

  3. Tez No

    810363

    The effect of Ti and Cr addition on microstructure and mechanical properties of 316L powder metallurgy stainless steel used in biomedical application

    Tı ve Cr ilavesinin, biyomedikal uygulamada kullanılan 316L toz metalurji paslanmaz çeliğin mikroyapı ve mekanik özellikleri üzerindeki etkisi

    HABAB SEDEG TAIBALASMA MOHAMMED

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    BiyomühendislikKarabük Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET AKİF ERDEN

    DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET SERDAR GÜLDİBİ

  4. Tez No

    810987

    Toz metalurjisinde BorKarbür (B4C) takviyeli çift fazlı(dupleks) paslanmaz çelik matrisli kompozit üretim araştırması ve karakterizasyonu.

    Production research & characterization of BoronCarbide (B4C) reinforced dual phase (Duplex)Stainless Steel matrix composite in powder metallurgy

    SEDAT ÖRÜCÜ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BURAK BİROL

    DOÇ. DR. RIDVAN GECÜ

  5. Tez No

    155715

    Ara kritik tavlama ısıl işlemlerinin düşük alaşımlı sade karbonlu toz metal çeliklere uygulanabilirliği ve mekanik özelliklere etkisinin araştırılması

    Applicability of intercrital annealing heat treatments to low alloyed pure carbon powder metal steels and investigation their mechanical properties

    AHMET GÜRAL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2004

    Metalurji MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. SÜLEYMAN TEKELİ

Geri Dön