Yüksek bor içerikli çelik döküm alaşımlarında yapı ve özellik ilişkisi
Structure property relationship of high boron cast alloy steel
- Tez No: 679059
- Danışmanlar: PROF. DR. KADİR KOCATEPE
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 135
Özet
Bu çalışmada, ağırlıkça %0,48C, %0,43Si, %1,02Mn ve %11,15 Cr içeren ötektoid altı çelik alaşımına farklı bor (%0,5-5) ilavelerinin mikroyapı, sertlik, aşınma direnci ve tokluk üzerine etkisi araştırılmıştır. Farklı oranlarda bor içerecek şekilde tasarlanan numuneler ağırlıkça %0,5, %1,5, %2,0, %3,0, %4,0 ve %5,0 B içeriği için, Fe-B ilaveleri eşit oranlarda ocakta, potada ve sıvı alaşımın alfa-set reçine bağlayıcılı silis kumu kullanılarak üretilen“Y”blok kalıplara dökülmesi sırasında yapılmıştır. 1050 ºC sıcaklıkta 60dk süre ile östenitleme işlemi uygulanan numuneler tuz banyosunda 390 ºC sıcaklıkta 3 farklı süre ile (24 saat, 96 saat ve 168 saat) izotermal ısıl işlemlerine tabi tutulmuştur. İşlemsiz ve ısıl işlem görmüş numunelerin mikroyapı (optik mikrosokop, elektron tarama mikroskobu, elektron tarama mikroskobu element analizi, x-ışın difraksiyonu) ve mekanik özellikleri (makro/mikro sertlik, aşınma direnci ve darbe dayanımı) belirlenmiştir. Bu çalışmada aşağıda verilen sonuçlar elde edilmiştir; alaşıma yapılan bor ilavelerinde mikroyapıda martensit ile birlikte ağ şeklinde (network) borür ve bor karbürlerin (Fe2B ve (Cr, Fe)7(C, B)5) karışımından meydana gelen ötektik faz gözlemlenmiştir. Alaşıma ilave edilen bor miktarı arttıkça borür ve karbürlerin hacim oranı artmış ve ağırlıkça %3,10 ve %4,75 bor içeren numunelerde sırasıyla %60 ve %69 karbür/borür hacim oranları matris konumunu almışlardır. Bor ilaveleri ile mikroyapıda meydana gelen karbür ve borürler, %2,05'e kadar bor içeren dökümlerde iskeket (fishbone) şekline sahip ve ağ şeklinde dağılım gösterirken daha fazla bor içeriklerinde çubuk (rod/needle) şekline dönüşmüş ve düzensiz dağılım göstermiştir. Alaşımın içerdiği bor miktarı arttıkça makro sertlik ve aşınma dayanımı artmış ancak tokluk düşmüştür. Farklı oranlarda bor içeren ve martensitik matrise sahip numunelerin matris mikroyapısı izotermal ısıl işlemleri ile değişmemiştir. İzotermal ısıl işlemleri ağırlıkça %3,10 bor içeriğine kadar makro sertlik ve tokluk değerlerini artırmış ancak aşınma dayanımı üzerinde dikkate değer bir etki göstermemiştir.
Özet (Çeviri)
In this work, the effect of different boron (0.5-5%) additions to a hypoeutectoid steel alloy containing 0.48%C, 0.43%Si, 1.02%Mn and 11.15%Cr by weight on microstructure, hardness, wear resistance and toughness has been researched. For the B content of 0.5%, 1.5%, 2.0%, 3.0%, 4.0%and 5.0%by weight of the samples designed to contain boron in different ratios, Fe-B additions were made in equal proportions in the furnace, in the crucible and during the pouring of the liquid alloy into“Y”block molds produced using silica sand with alpha-set resin binder. The samples, which were austenitized at a temperature of 1050 ºC for 60 minutes, were subjected to isothermal heat treatment in a salt bath at a temperature of 390 ºC for 3 different periods (24 hours, 96 hours and 168 hours). Microstructure (optical microscope, scanning electron microscope, scanning electron microscope with elemental analysis, x-ray diffraction) and mechanical properties (macro/micro hardness, wear resistance and impact thoughness) of untreated and heat treated samples were determined. The following conclusions were obtained in this study; The eutectic phase consisting of a mixture of network boride and boron carbides (Fe2B and (Cr, Fe)7(C, B)5) with martensite in the microstructure was observed in boron added alloy. As the amount of boron additions increased, the volume ratio of boride and carbides increased. Samples containing 3.10%and 4.75%boron by weight, 60%and 69%carbide / boride volume ratios, respectively, took the matrix position. Carbides and borides formed in microstructure with boron additions have fishbone shape and network distribution in castings containing up to 2.05%boron, while at higher boron contents they have turned into rod/needle shape and exhibited an irregular distribution. As the boron content of the alloy increased, macrohardness and wear resistance increased, but the toughness decreased. The matrix microstructure of the samples containing varying amounts of boron and martensitic matrix did not change by isothermal heat treatment. Isothermal heat treatments increased the macrohardness and toughness values of alloys up to 3.10 wt%boron content, but did not have a remarkable effect on wear resistance.
Benzer Tezler
- Yüksek krom alaşımlı dökme demirlerin farklı sıcaklıktaki abrasiv aşınma alaşım katkı oranının ve ısıl işlem şartlarının etkileri
The Effects of chromium content and heat treatments on abrasive wear behaviour of cast ıron under different temperature sliding conditions
MAHMUT İZCİLER
Doktora
Türkçe
1997
Eğitim ve ÖğretimFırat ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİS ÇELİK
- Investigation of the high temperature corrosion behavior of ceramic materials containing boron
Bor içerikli seramik malzemelerin yüksek sıcaklık korozyon davranışlarının incelenmesi
İLKER ÖZKAN
Doktora
İngilizce
2012
Metalurji MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ BÜLENT ÖNAY
- Bor içerikli elektrotlarla düşük karbonlu çelik yüzeylerinin kaplanması ve aşınma direncinin incelenmesi
The coating of low carbon steel surface with the electrodes containg boron and investigation of abrasive wear behaviour
BAHADIR KÖSELİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Metalurji MühendisliğiFırat ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. MEHMET EROĞLU
- Bor nitrür içerikli nemsiz proton iletken polimer membranlarin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of boron nitride based anhydrous proton conductive polymer membranes
KÜBRA ZEYNEP ASLIYÜKSEK
- Hidrotermal ve mikrodalga enerjiyle lityum içeren boratlı, fosfatlı ve borfosfatlı bileşiklerin sentezlenmesi, kristal yapı ve termokimyasal özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of compounds which type of borate, phosphate and borophosphates including the lithium element by using hydrothermal and microwave energy methods, investigations of crystal structure and thermochemical properties
ELİF DEMİR BAYKAL