The comparison of bainitic transformations and mechanical properties of 60SiMn5 and 55Cr3 steels
60SiMn5 ve 55Cr3 çeliklerinde beynitik dönüşümlerin ve mekanik özelliklerin karşılaştırılması
- Tez No: 595306
- Danışmanlar: PROF. DR. BİLGEHAN ÖGEL, PROF. DR. RIZA GÜRBÜZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 83
Özet
Bu tez çalışmasında, 55Cr3 ve 60SiMn5 yay çeliklerinde alt beynitik ve martensitik dönüşümler incelenmiştir. 55Cr3 ve 60SiMn5 çelikleri, özellikle taşıtlarda yaprak yay, helis yay ve bilezik yay olmak üzere, orta ve yüksek şiddette çekme ve basma yüklerine dayanabilen yayların üretiminde kullanılmaktadır. Yay çeliklerinde, yüksek seviyede elastik şekil değiştirme davranışı beklenmektedir. Bu nedenle yay çeliğinin yüksek akma mukavemetine sahip olması önem taşımaktadır. Öncelikle 55Cr3'e ait alt beynit ve templerli martensitin dönüşüm mekanizmaları ve mekanik özellikleri karşılaştırılmıştır. Her iki çeliğe ait numuneler 860°C'de 30dakika boyunca östenitlenmiştir. Ardından, alt beynitik mikroyapı dönüşümünün tamamlanması için, 55Cr3 numuneler martensit oluşum sıcaklığı (Ms) olan 270°C'nin hemen üzerinde, 80 dakika boyunca izotermal ısıl işleme tabi tutulmuştur. Bunun yanı sıra, numuneler beynitik dönüşümün başlangıcını gözlemlemek üzere 270°C'de 8 dakika boyunca ve temperlenmiş alt beynitik mikroyapı ve özelliklerini gözlemlemek amacıyla 270°C'de 3 saat boyunca ısıl işleme alınmıştır. 220°C'de 5 saat, 450 ° C'de 1.5 saat, 500 ° C'de 1.5 saat, ve 550 ° C'de 1.5 saat temperlenen martensitik numuneler de mekanik testlere alınarak beynitik numunelerle karşılaştırılmıştırç. Temperli martensitik numunelerin darbe tokluğu değerleri oldukça iyi sonuçlar verirken (20J), mukavemet açısından alt beynite göre daha düşük sonuçlar vermiştir. Mekanik teslere göre, 55Cr3 alt beynitik numunenin (270 ° C, 80 dakika) sertliğinin 583HV, akma mukavemetinin 1645MPa, çekme mukavemetinin 1978MPa, uzama değerinin %9.7 ve darbe tokluğunun 12,7J olduğu görülmüştür. Ayrıca, uygulanan testler sonucu 60SiMn5'in karbür içermeyen alt beynit numunesinde sertlik değerinin 600HV, akma dayanımının 1781MPa, çekme dayanımının 2107MPa, uzama değerinin % 5,68 ve darbe tokluğunun ise 9J olduğu görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study, lower bainitic and martensitic transformations in 55Cr3 and 60SiMn5 heavy duty spring steels were studied. 55Cr3 and 60SiMn5 steels are used in the production of springs that can withstand medium and high tensile and compression loads, especially as leaf springs, helical springs and ring springs in vehicles. A high elastic deformation behavior is expected in spring steels. Therefore, it is important that the spring steel has high yield strength. The transformation mechanisms and mechanical properties of lower bainite were compared with the tempered martensite of 55Cr3. The samples of both steels were austenitized at 860°C for 30 minutes. It was followed by isothermal treatment of 55Cr3 samples at just above Ms temperature, which is 270°C, for 80 minutes in order to obtain fully lower bainitic microstructure. Additionally, incomplete bainitic transformations at either 270°C for 8 minutes or at 270°C for 3 hours were also studied. Moreover, martensitic samples of 55Cr3 were tempered in the range 220°C-550°C. Another set of samples were also treated under Ms in order the obtain mixture of lower bainite and tempered martensite. Although the tempered martensitic samples yielded good impact toughness values, their tensile properties were lower than the lower bainitic samples of 55Cr3. It was seen from the results that the lower bainitic sample of 55Cr3 (270°C, 80min) had 583HV hardness, 1645MPa yield strength, 1978MPa ultimate tensile strength, 9.7% elongation and 12,7J impact toughness values. Moreover, the carbide-free lower bainite of 60SiMn5 was seen to have 600HV, 1781MPa yield strength, 2107MPa ultimate tensile strength, 5,68% elongation and 9J impact toughness values.
Benzer Tezler
- Investigation of fatigue behavior of a high strength lower bainitic structure in 60SIMN5 steel via a modified testing method
60SIMN5 çeliğinde yüksek mukavemetli alt beynitik bir yapının yorulma davranışının değişkin bir test yöntemi vasıtasıyla incelenmesi
EMİRHAN ULUĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLGEHAN ÖGEL
PROF. DR. RIZA GÜRBÜZ
- Düşük karbonlu yüksek dayanımlı çeliklerin özelliklerinin üretim parametreleri ile ilişkisi
Relationship between properties of low carbon high strength steels and production parameters
SERKAN OKTAY
Doktora
Türkçe
2022
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KELAMİ ŞEŞEN
- Azotlu vanadyum ilavesinin S550MC kalite çeliklerde nihai özelliklere etkisinin incelenmesi
Investigation of nitrogen containing vanadium alloying element addition effects on final properties in S550MC grade steels
ÖZCAN KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEVAT BORA DERİN
- The comparison of microstructure and mechanical properties of a low carbon bainitic forging steel after isothermal transformation and direct cooling
Düşük karbonlu beynitik dövme çeliğinin izotermal dönüşüm ve doğrudan soğutma sonrası mikroyapı ve mekanik özelliklerinin karşılaştırılması
MUHAMMED MUSTAFA BALCILAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLGEHAN ÖGEL
- Soğuk haddelenmiş çift fazlı DP600 kalite çeliklerin yaşlanma davranışının incelenmesi
Investigation of aging behaviour of cold rolled dual phase DP600 steels
GÖZDE KARAÇALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT BAYDOĞAN