Yaprak yay çeliklerinin iç yapı ve mekanik özelliklerine ısıl işlemin etkisi
The effect of heat treatment on the microstructure and mechanical properties of leaf spring steels
- Tez No: 855370
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÜLCAN TOKTAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Balıkesir Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 89
Özet
Bu çalışmada, kara ve demir yolu ulaşımında yük taşımacılığına hizmet eden araçların süspansiyon sistemi elemanı olan yaprak yayların imalatında kullanılan 51CrV4 ve 55Cr3 yay çeliklerinde menevişleme sıcaklığının mekanik özelliklere ve iç yapıya etkisi incelenmiştir. Bunun için tüm çelik numunelere önce normalizasyon işlemi uygulanarak çeliklerde aynı başlangıç yapısı elde edilmiştir. Islah işlemi için numuneler 870 ºC'de 30 dakika östenitleme ve yağda soğutma ile sertleştirilmişlerdir. Ardından 300, 375, 450 ve 525 ºC sıcaklıklarında meneviş işlemi uygulanmıştır. Isıl işlemler ile mekanik özelliklerdeki değişimleri belirlemek için çekme ve sertlik (Vickers ve Rockwell) deneyleri uygulanmıştır. Ayrıca, menevişleme sıcaklığının darbe geçiş sıcaklığına etkisini belirlemek için çeliklere -40 ile +80 ºC arasındaki sıcaklıklarda Charpy V-çentik darbe deneyleri yapılmıştır. Isıl işlemlerle elde edilen iç yapılar metalurji mikroskobu ile, faz analizleri XRD tekniği ile ve kırılma yüzeyleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Menevişleme sıcaklığı arttıkça her iki çeliğin dayanım (akma ve çekme) ve sertlik değerleri azalmış, süneklik (yüzde uzama ve kesit daralması), tokluk ve darbe enerjisi değerleri artmıştır. Düşük darbe sıcaklıklarında tüm meneviş şartları için her iki çeliğin darbe enerjisi değerleri azalmış, menevişlenen çeliklerde belirgin sünek-gevrek geçiş sıcaklıkları gözlenmemiştir. Ayrıca, normalize edilen çeliklerde süneklik tüm meneviş sıcaklıklarına göre daha yüksek elde edilmiş olup bu çeliklerin darbe enerjileri düşük darbe sıcaklıklarında (0 ve -40 ºC) 10 J altında büyük düşüşler göstermiştir.
Özet (Çeviri)
This study investigated the impact of tempering temperature on the mechanical properties and microstructure of 51CrV4 and 55Cr3 spring steels. These steels are commonly used in the production of leaf springs, which are crucial components of suspension systems in vehicles used for freight transportation on roads and railways. In order to achieve this objective, the normalizing procedure was initially implemented on all steel samples, resulting in the attainment of identical starting structures in the steels. In the quenched-tempered procedure, the samples underwent hardening by being heated to 870 ºC for 30 minutes and then rapidly cooled in oil. Subsequently, the tempering procedure was conducted at temperatures of 300, 375, 450, and 525 ºC. The mechanical properties were assessed by conducting tensile and hardness tests (Vickers and Rockwell methods) in order to ascertain the alterations resulting from heat treatments. In addition, Charpy V-notch impact tests were conducted on several steels within a temperature range of -40 to +80 ºC in order to ascertain the influence of tempering temperature on the transition temperature for impact. The microstructures resulting from heat treatments were analyzed using a metallurgical microscope, the phases were analyzed using X-ray diffraction (XRD) technology, and the fracture surfaces were investigated using a scanning electron microscope (SEM). With an increase in the tempering temperature, the strength (yield and tensile), hardness values of both steels declined, but the ductility (percent elongation and cross-section reduction), toughness and impact energy values rose. At low temperatures, the impact energy values of both steels declined under all tempering levels, and no noticeable transition from ductile to brittle behavior was seen in the tempered steels. Furthermore, normalized steels exhibited superior ductility compared to all tempering temperatures. Additionally, the impact energies of these steels experienced significant reductions below 10 J at low impact temperatures of 0 and -40 ºC.
Benzer Tezler
- Investigation of the effects of inter-leaf friction on leaf spring damping characteristics via multi-body simulation
Yaprak yaylarda katlar arası sürtünmenin süspansiyon sönüm karakteristikleri üzerine etkilerinin çokcisimli simülasyon yöntemi ile irdelenmesi
YUNUS EMRE ERGİNSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGEN AKALIN
- Tabakalı yaprak yayların burulma davranışlarının deneysel ve sonlu elemanlar analizi ile incelenmesi
Investigation of torsional behavior of laminated leaf springs with experimental and finite element analysis
ONUR ÖZENER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUNÇ APATAY
- The comparison of bainitic transformations and mechanical properties of 60SiMn5 and 55Cr3 steels
60SiMn5 ve 55Cr3 çeliklerinde beynitik dönüşümlerin ve mekanik özelliklerin karşılaştırılması
SİMGE BAKIR
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLGEHAN ÖGEL
PROF. DR. RIZA GÜRBÜZ
- Yaprak yay yapımında kullanılan 35 Cr4 çeliğinin fretting yorulma davranışının araştırılması
Başlık çevirisi yok
AHMET HASÇALIK
Doktora
Türkçe
1998
Eğitim ve ÖğretimFırat ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA AKSOY
- Yaprak yay sistemlerinde tek eksende titreşim ölçümü ve yapay sinir ağlarıyla modellenmesi
Vibration measurement in leaf spring systems on a single axis and modeling with artificial neural networks
NACİYE NİSANUR KESKİNKILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mekatronik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET BAHADIR ÇETİNKAYA