Sıcak şekillendirilmiş düşük manganlı çeliklerde ara kritik tavlama ve izotermal beynitik tutma sıcaklıklarının ve sürelerinin mikroyapı ve mekanik özellikler üzerine etkisi
Effect of intercritical annealing and isothermal bainitic holding temperatures and durations on microstructure and mechanical properties of hot rolled low manganese steels
- Tez No: 805704
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ERDOĞAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 188
Özet
Bu çalışmada, 3. Nesil İYDÇ literatürü ışığında, mevcut olanlara göre daha üstün bir dayanım ve süneklik kombinasyonu sağlaması amaçlanan yeni bir düşük manganlı TRIP çeliği tasarımı ve üretimi gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan çelik, JMatPro® yazılımı kullanılarak optimize edilmiş, ardından dökülerek sıcak haddelenmiştir. Farklı ara kritik tavlama sıcaklıklarının östenit (oda sıcaklığında martensit) hacim oranı ve karbon içeriği üzerindeki etkisini belirlemek için sıcak haddelenmiş çelik numune kuponlarına 680-1100 °C aralığında farklı tavlama sıcaklıklarından su verilmiştir. Ayrıca izotermal ısıl işlem sıcaklıklarının ve sürelerinin mikroyapısal ve özellikle kalıntı östenit hacim oranları üzerindeki etkisini belirlemek için, bazı sıcak haddelenmiş çelik parçalar yaklaşık %50 östenit oluşum sıcaklığına karşılık gelen bir sıcaklıkta ara kritik olarak tavlanmış ve daha sonra 300-425 °C arasında farklı sıcaklık aralıklarına kadar soğutulmuştur ve bu sıcaklıklarda farklı sürelerde (10, 30, 60 ve 90 dakika) tutulduktan sonra durgun havada oda sıcaklığına kadar soğutulmuştur. Maksimum kalıntı östenit içeriğini elde etmek için ara kritik tavlama ve izotermal tutma sıcaklığı optimize edildikten sonra, sıcak haddelenmiş çelik çekme test numunelerinin ısıl işlemi, yukarıda belirtilen aynı ısıl işlem koşulları altında ancak 325 °C'lik bir izotermal beynitik tutma sıcaklığında gerçekleştirilmiştir. Bulgular, Si ile Al ilavesinin δ-Ferrit oluşumuna yol açtığını ve az miktarda Ni elementinin bile östenit stabilizasyonu için yeterli olduğunu göstermektedir. Ek olarak, daha düşük sıcaklıklarda gerçekleştirilen izotermal beynitik tutma ısıl işlemi östeniti etkili bir şekilde stabilize ederek tane incelmesine ve daha fazla karbon zenginleşmesine olanak tanıdığı görülmüştür. Optimize edilmiş iki aşamalı ara kritik tavlama ve izotermal beynitik tutma ısıl işlemleri ile %23,7'ye kadar kalıntı östenit elde edilmesi sağlanmıştır. Bu mikroyapı, 35,2 GPax%'lik dayanım ve uzama ürününe karşılık gelen %40,6'lık önemli bir uzama ile birlikte 867,2 MPa'lık iyi bir gerilme dayanımı sergilemesini sağlamıştır. Bu değer, 3. Nesil AHSS'ler için minimum gereksinim olan %30 GPax%'yi aşmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, in the light of the 3rd Generation AHSS literature, a new low manganese TRIP steel design and production was carried out, which is aimed to provide a superior combination of strength and ductility than the existing ones. The designed steel was optimized using JMatPro® software, then cast and hot rolled. To determine the effect of intercritical annealing temperatures on austenite (martensite at room temperature) volume fraction and its carbon content, a hot rolled batch of steel samples were quenched from different annealing temperatures in the range of 680-1100 °C. In order to determine the effect of isothermal heat treatment temperatures and times on changes in microstructural and especially retained austenite volume fractions, some hot rolled steel coupons were intercritical annealed at a temperature corresponding to about 50% austenite formation temperature and then cooled to temperature ranges of 300-425 °C and after being kept at these temperatures for different periods (10, 30, 60 and 90 minutes), they were cooled to room temperature in still air. After optimizing the intercritical annealing and isothermal holding temperature to achieve the maximum retained austenite content, the heat treatment of the hot rolled steel tensile test specimens was carried out under the same heat treatment conditions mentioned above but at an isothermal bainitic holding temperature of 325 °C. The findings show that the addition of Al with Si leads to the formation of δ-Ferrite, and even small amounts of Ni are sufficient for austenite stabilization. In addition, isothermal bainitic holding heat treatment performed at lower temperatures effectively stabilizes austenite, allowing grain refinement and greater carbon enrichment. Optimized two-stage intercritical annealing and isothermal bainitic holding heat treatments provide up to 23.7% austenite retention. This microstructure exhibits a good tensile strength of 867.2 MPa along with a significant elongation of 40.6%, corresponding to the strength and elongation product of 35.2 GPax%. This value exceeds the minimum requirement (30 GPax%) for 3rd Generation AHSSs.
Benzer Tezler
- Comparison of mechanical properties of semi solid forming and hot forming of A356 aluminum alloy
Yarı katı ve sıcak şekillendirilen A356 alüminyum alaşımının mekanik özelliklerinin kıyaslanması
ERHAN DOĞRUYOL
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. SABRİ ALTINTAŞ
- Al-Fe-V-Si alaşımlarının yüksek sıcaklık aşınma özelliklerinin incelenmesi
Investigation of elevated temperature wear properties of Al-Fe-V-Si aluminium alloys
EMRAH KORAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT BAYDOĞAN
PROF. DR. ALİ KALKANLI
- Soğuk şekillendirilmiş çelik c profillerin eksenel basınç davranışlarının incelenmesi
Investigation of axial compressive behavior of cold formed steel c pfofiles
HALE YAĞMUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiKocaeli Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FUAT OKAY
- Titanyum grade 2 sac malzemesinin şekillendirilebilirliğinin incelenmesi
Investigation of hot forming on titanium GR2 sheet material
ŞABAN GÖKMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Mühendislik BilimleriBursa Uludağ ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANDE GÜLER ÖZGÜL
- Zr02-Ca0-Mg0 esaslı oksijen sensörlerinin üretimi ve karakterizasyonu
Processing oxygen sensors with Zr02-Ca0-Mg0 and characterization
ERDEM KAZCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OKAN ADDEMİR