Geri Dön

Bainitic transformation in low carbon micro-alloyed hot forged steels for diesel engine components

Sıcak dövülmüş dizel motor parçaları için kullanılan düşük karbonlu mikro alaşımlı çeliklerin beynitik dönüşümleri

  1. Tez No: 611263
  2. Yazar: BURAK KESKİN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. BİLGEHAN ÖGEL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 107

Özet

İçten yanmalı motorlarda yüksek verimin sağlanabilmesi için istenilen basınç seviyeleri gün geçtikçe artmaktadır. Gelişen teknolojiyle birlikte, motorun içindeki parçaların en az 2500 barlık basınçtaki çalışma koşullarına dayanıklı olması gerekmektedir. Bu yüksek basınç seviyeleri, kullanılan parçaların mekanik, yorulma ve korozyon özelliklerindeki gereklilikleri de beraberinde arttırmaktadır. Otomotiv endüstrisi motorda kritik parçalar için genellikle ıslah çelikleri kullanmaktadır. Ancak, beynitik çeliklerin daha yüksek çekme dayancı, tokluk, yorulma sağlayabildiği bilinmektedir. Son yıllarda beynitik dövmelik çelikler ıslah çeliklerine alternatif olarak ortaya çıkmıştır. Üstelik östenit bölgesinden sürekli soğuma ile çelikte beynit elde edilebilirse, beynit oluşumu için izotermal ısıl işlem proseslerine gerek kalmamaktadır. Ancak piyasadaki beynitik dövmelik çelik sayısı fazla değildir. Bu çalışmada, sürekli soğuma prosesinden geçmiş deneysel dövmelik çelik kalitelerinde beynit oluşumu ve beynitin mekanik özelliklere etkisi incelenir. Hesaplanmış sürekli soğuma dönüşüm eğrileri kullanılarak 0.2C-1.50Si-1.40Mn-1.45(Cr+Mo) alaşımlı çeliği deneysel çelik olarak seçilmiştir. Farklı soğuma hızlarında beynit oluşumu ve oluşan beynitin morfolojisi gözlemlenir. Ayrıca, Ti, Nb ve S miktarının çeliğin özellikleri üzerindeki etkisi de çalışılmıştır. Deneysel kalitelerin kalıntı östenit miktarı X-ışınları kırınımı ile analiz edilmiştir. Çeliğin kesin Ms ve Bs sıcaklık dereceleri tayini için diferansiyel termal analiz (DTA) metodları kullanılmıştır. Deneysel çeliklere çekme dayanımı ve çentik darbe dayanımı testleri uygulanmıştır. %0,01 oranında Ti eklenmiş deneysel çeliğin 1250Mpa çekme dayancı ve %16 uzama gösterirken aynı zamanda yüksek tokluk seviyeleri (yaklaşık 20J) de gösterdiği görülmüştür. Buna ek olarak, beynit daha geniş soğuma hızı aralığında oluşmaktadır. Bu durum çeliğin endüstriyel dövme uygulamalarında daha geniş bir yelpazede kullanımına olanak sağlar.

Özet (Çeviri)

In recent years, the fuel injection pressures increased to very high level for more efficient internal combustion engines. With developing technology, it is expected that components must resist at least 2500 bar pressure working conditions. These high pressure levels must accompany with better properties such as mechanical, fatigue and corrosion. Automotive industry mostly use quenched and tempered steels for such critical applications. However, it is known that, bainitic steels have better mechanical properties in terms of UTS, toughness and fatigue. In recent years, bainitic forging steels are emerged as an alternative to Q&T steels. Furthermore, as bainite forms during continuous cooling from austenite region, the Q&T steps is omitted. However, there are only a few bainitic forging grade steels in the market. In this study, the bainite formation and its effect on mechanical properties of a continuous cooled forging grade experimental steel is investigated. By using the calculated CCT diagrams (Continuous Cooling Transformation), a basic alloy 0.2C-1.50Si-1.40Mn-1.45(Cr+Mo) is selected as an experimental steel. The formation of bainite and its morphology upon different cooling rates is observed. The effect of Ti, Nb and S addition on properties is also studied. The amount of retained austenite of the samples are analyzed using XRD. The DTA analysis is used to find the exact Bs and Ms temperature of the steel. The tensile strength and charpy impact toughness tests are carried out. It is found that the 0.01%Ti added experimental steel yields high toughness levels (around 20J) at a strength level of 1250 MPa and 16% elongation. Furthermore, it is found that the bainite formation is possible at a large interval of cooling rate which can be an advantage in industrial forging practice.

Benzer Tezler

  1. 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

    Türkçe

    2022

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA KELAMİ ŞEŞEN

  2. 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

    İngilizce

    2022

    Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BİLGEHAN ÖGEL

  3. Büyük kesitli dökme çelik malzemelerin mekanik özelliklerinin bileşim ve işlem süreçleri ile ilişkisi

    The relationship between the mechanical properties of heavy section cast steel materials and their composition and processes

    ERSEL AYDIN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA KELAMİ ŞEŞEN

    DR. ÖĞR. ÜYESİ CEVAT FAHİR ARISOY

  4. Material characterization studies for carburized quenching process design and quality assessment

    Sementasyon ve takip eden su-verme işlemlerinin süreç tasarımı ve kalite değerlendirmesine yönelik malzeme karakterizasyon çalışmaları

    SEÇİL YILDIZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Metalurji MühendisliğiAtılım Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. KEMAL DAVUT

    YRD. DOÇ. DR. CANER ŞİMŞİR

  5. An investigation of bainitic transformation in low carbon alloy and high carbon railway steels

    Düşük karbonlu alaşımlı ve yüksek karbonlu tren ray çeliklerinde beynit dönüşümünün incelenmesi

    ZEYNEP ÖZTÜRK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BİLGEHAN ÖGEL