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
- Tez No: 611263
- Danışmanlar: PROF. DR. BİLGEHAN ÖGEL
- 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: Belirtilmemiş.
- 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
- 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
- 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
- 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
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KELAMİ ŞEŞEN
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEVAT FAHİR ARISOY
- 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
2017
Metalurji MühendisliğiAtılım ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. KEMAL DAVUT
YRD. DOÇ. DR. CANER ŞİMŞİR
- 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
2018
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLGEHAN ÖGEL