Östemperleme ısıl işleminin toz metal yüksek karbonlu çelik malzemenin mekanik özellikleri üzerine etkisi
Effects of austempering heat treatment on mechanical properties of powder metallurgy high carbon steel material
- Tez No: 600381
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN BURAK KARADAĞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Necmettin Erbakan Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 83
Özet
Bu çalışmada,toz metalurjisi metoduyla üretimi gerçekleştirilen yüksek karbonlu çelik malze-melere farklı sıcaklık ve zaman parametreleri ile östemperleme ısıl işlemi uygulanmıştır. Isıl işlemler sonucunda ortaya çıkan farklı beynitik yapılar ve bunlara bağlı olarak gelişen yüksek karbonlu çeliğe ait darbe tokluğu ve sertlik parametrelerine etkisi incelenmiştir. Malzeme üretiminin ilk aşamasında gaz atomizasyon yöntemi ile üretilmiş %99.9 saflıktaki demir tozlarına ağırlıkça %1.2 grafit tozu ilave edilmiş ve homojen yapıdaki kompozisyon oda sıcaklığında çift etkili preste 850 Mpa basınç altında sıkıştırılmıştır. Elde edilen ham numuneler 1180 °C sıcaklıkta ve 20 dk süreyle sinterleme işlemine tabi tutulmuşlardır. Sinterleme işleminden hemen sonra potasyumnitrat (KNO3)- Sodyumnitrat (NaNO3) karışımı tuz banyosu içerisinde 300, 375 ve 450 °C sıcaklıklarında, 30-60-90 ve 120 dakika bekletme sürelerinde östemperleme ısıl işlemleri uygulanmıştır. Bu ısıl işlemler sonucunda malzemelerin mikroyapılarında üst(kaba) ve alt(ince) beynitik yapılar elde edilmiştir. En yüksek proses sıcaklığında (450 °C ) ve uzun bekletme sürelerinde (90-120dk) malzemelerin mikroyapısında oluşan fazın üst beynit olduğu, en düşük tuz banyosu sıcaklığı olan 300 °C ve düşük bekleme sürelerinde ise mikroyapıda alt beynitin hakim olduğu SEM görüntülerinde gözlenmiştir. Bu farklı ısıl işlem parametreleriyle beşer adet hazırlanan malzemelerin darbe dayanımlarının tespiti Charpy test metodu ile yapılmıştır. Yapısında üst beynitik fazın baskın olduğu malzemelerin darbe dayanımlarının, alt beynit içeren malzemelere oranla çok daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Darbe testi sonucunda oluşan kırık yüzeylere ait SEM görüntüleri incelenmiş ve nispeten sünek kırılma gözlenen yapıların üst beynitik yapıya sahip malzemeler olduğu alt beynit ihtiva eden yapılarda ise daha ziyade gevrek kırılma belirtileri gözlenmiştir. Yükek karbonlu çeliklerin sertlik testi Brinell sertlik ölçme metodu ile icra edilmiş ve alt beynitik yapılı malzemelerin sertliklerinin üst beynitik yapıya sahip malzemelere oranla daha yüksek olduğu görülmüştür. Artan östemperleme sıcaklık ve süreleriyle %1.2 (ağ.) karbonlu çeliklerin darbe tokluklarında artış bunun tersi bir biçimde sertliklerinde düşüş tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, austempering heat treatment, with different time and temperature, is applied to high carbon steel materials which are produced by powder metallurgy methode. It is investigated different bainites as a result of heat treatment and its effects on impact thoughness and hardness values of high carbon steel material. At the first step of production gas atomized iron powders are used with %99,9 pureness and grapthite powder used on %1,2 ratio by weight. Then homogene mixed composition pressed under 850 Mpa pressure with double effective press. Green samples are sintered at 1180 °C and 20 minutes. After sintering specimens treatened on salt baths which contains half percent KNO3 and hal percent NaNO3 by weight at 300, 375, 450 °C and 30, 60, 90, 120 minute time values. After these heat treatments in the microstructre of material its observed that upper and lower bainite. At the higher level of process temperature which is 450 °C and the longest waiting times 90, 120 minutes upper bainite structure and at the lowest level of temperature 300 °C and shortest waiting times 30, 60 minutes lower bainite structeres observed by SEM investigation. Impact thoughness values calculation of these 5 specimens are done with carphy impact test methode. It is seen that the specimens have much higher imact thoughness whic are contains upper bainite when compared with the specimens which are contains lower bainite. After impact test fracutre faces are investigated by SEM device and seen that upper bainitic specimens show relatively more ductile behavion then lower ones. Lower bainitic specimens are tend to be brittle then upper ones. Hardness test is done with Brinnel Hardness Measuring Methode and seen that lower bainitic materials are harder then others. By increasing austempering temperature and time it is seen that decreasing on hardness but increasing on impact thoughnes on %1,2 wt. carbon contained steel material.
Benzer Tezler
- 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
- Ray çeliklerine östemperleme ısıl işleminin uygulanması ve yakma alın kaynak yöntemi ile kaynak edilebilirliğinin araştırılması
Application of austempering heat treatment to rail steels and investigation of weldabilty with flush butt welding method
ŞAFHAK TURAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji MühendisliğiGazi ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. UĞUR ARABACI
- Küresel grafitli dökme demirlerin ostemperleme ısıl işleminin çekme mukavemetine etkisi
Başlık çevirisi yok
M.TOLGA YILMAZ
- Küresel grafitli dökme demirde kısmi östenitleme ve östemperleme ısıl işleminin mikroyapı ve mekanik özellikler üzerine etkisi
Effect of partially austenisation and austempering haet treatment on microstructures and mechanical properties in ductile cast iron
VOLKAN KILIÇLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Metalurji MühendisliğiGazi ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. MEHMET ERDOĞAN
- Östemperlenmiş küresel dökme demir (ADI) krank millerinin östemperleme ısıl işleminin sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi
Investigation of austempered ductile iron (ADI) crankshafts' austempering heat treatment using the finite element
HAKKI BERKE SOYDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAFAK YILMAZ