Investıgatıon of mechanıcal propertıes of heat treated C60R steel
Isıl işlem görmüş CC0R çelıklerının mekanık özellıklerının araştırılması
- Tez No: 934753
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜL YILMAZ ATAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 95
Özet
Bu çalışmada, C60R çeliğinin ısıl işlem sonrasında değişen mekanik özellikleri ve mikro yapıları detaylı bir şekilde incelenmiştir. Çalışmanın temel amacı, ısıl işlem sırasında sıcaklık parametrelerindeki değişimlerin C60R çeliğinin mekanik özellikleri üzerindeki etkisini araştırmaktır. C60R çeliği, %0,60 karbon içeriğine sahip bir karbon çeliğidir ve özellikle yüksek mukavemet ve aşınma direnci gerektiren uygulamalar için önem taşımaktadır. Dayanıklı ve sert yapısı, ağır yüke ve aşınmaya maruz kalan makine parçalarında uzun ömürlü performans sağlamaktadır. Bu çeliğin en büyük avantajı, ısıl işlem ile sertlik ve dayanıklılığının artırılabilmesidir. Su verme ve temperleme gibi ısıl işlemlerle güçlendirilebilen C60R çeliği, zorlu koşullarda dahi uzun süre dayanıklı kalabilmektedir. Ayrıca, işlenebilirliği ve çeşitli yüzey sertleştirme yöntemlerine uyumluluğu sayesinde geniş bir kullanım alanına sahiptir. C60R çeliği, başta otomotiv ve ağır sanayi olmak üzere birçok sektörde yaygın olarak kullanılmaktadır. Yüksek aşınma direnci sayesinde genellikle miller, dişliler ve araçlarda iletim parçaları gibi hareketli parçalarda tercih edilmektedir. Özellikle eksantrik milleri, makine parçaları ve ağır yük taşıyan krank milleri gibi uygulamalarda, dayanıklı yapısı nedeniyle güvenilir bir malzeme olarak öne çıkmaktadır. Bu çalışmada öncelikle, C60R çeliği sıcak dövme yöntemi ile şekillendirilmiştir. Ardından, dört farklı sıcak şekillendirilmiş numune 840°C'de 110 dakika tutulmuş ve yağda hızla soğutulmuştur. Bu işlem, su verme olarak adlandırılmaktadır. Su verme işleminden sonra, üç numune sırasıyla 220°C, 480°C ve 650°C'de temperlenmiştir. Isıl işlemler tamamlandıktan sonra, malzemeden alınan numunelere mekanik testler uygulanmış ve optik ile elektron mikroskobu incelemeleri gerçekleştirilmiştir. Mekanik testler kapsamında çekme testi, sertlik testi ve darbe testi yapılmıştır. Bu testler, değişen mekanik özellikleri belirlemek amacıyla gerçekleştirilmiştir. Sertlik testi, belirli bir noktaya uygulanan plastik deformasyonu ve sertlik değerlerini ölçerek, ısıl işlem sıcaklık değişimiyle farklılaşan malzeme sertlik değerlerini ortaya koymaktadır. Çekme testinde, hazırlanmış numunelere çekme yükü uygulanmış ve bu yük altında oluşan plastik deformasyonların sonucu olarak malzemenin çekme dayanımı ölçülmüştür. Böylece sıcaklık değişimi ile çekme dayanımı arasındaki ilişki incelenmiştir. Darbe testi ile malzemenin darbelere karşı gösterdiği dayanım belirlenmiştir. Optik mikroskop kullanılarak mikro yapısal incelemeler yapılmıştır. Bu incelemeler sonucunda, ısıl işlem sıcaklıklarının değişimi ile malzemenin mikro yapısındaki değişiklikler analiz edilmiştir. Bu değişiklikler, malzemenin mekanik özelliklerini doğrudan etkileyen mikro yapı elemanları üzerinde gözlemlenmiştir. Mikro yapıda meydana gelen bu değişiklikler, malzemenin sertliği, kırılganlığı ve sünekliği ile ilişkilendirilmiştir. Su verme işleminden sonra, mikro yapıda martenzit fazlarının oluştuğu tespit edilmiştir. Daha sonra, farklı sıcaklıklarda su verilmiş ve temperlenmiş numuneler incelenmiştir. Bu numunelerde, temperleme işlemi sonucunda temperlenmiş martenzit yapısının oluştuğu gözlemlenmiştir. Elektron mikroskobu (SEM) ile yapılan incelemelerde, malzemenin yüzey özellikleri ve morfolojisi hakkında daha detaylı bilgiler elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the changes in the mechanical properties and microstructure of C60R steel after heat treatment were examined in detail. The primary objective of this study is to investigate the effects of variations in temperature parameters during heat treatment on the mechanical properties of C60R steel. C60R steel is a carbon steel containing 0.60% carbon and is particularly important for applications requiring high strength and wear resistance. Its durable and hard structure provides long-lasting performance in machine parts exposed to heavy loads and wear. The biggest advantage of this steel is that its hardness and toughness can be enhanced through heat treatment. C60R steel, which can be strengthened through processes such as quenching and tempering, maintains its durability even under harsh conditions. Additionally, due to its machinability and compatibility with various surface hardening methods, it has a wide range of applications. C60R steel is widely used in various industries, primarily in the automotive and heavy industry sectors. Due to its high wear resistance, it is commonly preferred for moving parts such as shafts, gears, and transmission components in vehicles. In particular, its durable structure makes it a reliable material for applications such as eccentric shafts, machine components, and heavy-load-bearing crankshafts. In this study, C60R steel was first shaped using the hot forging method. Subsequently, four different hot-formed samples were held at 840°C for 110 minutes and then rapidly cooled in oil, a process known as quenching. After the quenching process, three samples were tempered at 220°C, 480°C, and 650°C, respectively. Following the heat treatment, mechanical tests were conducted on the prepared samples, and microstructural examinations were performed using optical and electron microscopy techniques. The mechanical tests included tensile testing, hardness testing, and impact testing, which were conducted to determine the changes in mechanical properties. The hardness test measured the material's hardness values by assessing plastic deformation at a specific point, revealing the variations in hardness due to changes in heat treatment temperature. In the tensile test, a tensile load was applied to the prepared samples, and the resulting plastic deformations were analyzed to determine the tensile strength of the material. This allowed for an evaluation of the relationship between temperature variations and tensile strength. The impact test measured the material's resistance to impact forces. Microstructural analyses were conducted using an optical microscope. These examinations allowed for the evaluation of changes in the microstructure resulting from different heat treatment temperatures. These changes were observed in microstructural components that directly affect the mechanical properties of the material. The alterations in microstructure were associated with hardness, brittleness, and ductility. After the quenching process, the formation of martensitic phases in the microstructure was identified. Subsequently, samples that underwent quenching and tempering at different temperatures were examined. In these samples, the tempered martensitic structure was observed as a result of the tempering process. Further analyses were conducted using a scanning electron microscope (SEM) to obtain more detailed images, providing insights into the material's surface characteristics and morphology.
Benzer Tezler
- Küresel grafitli dökme demirlerde ısıl işlem koşullarının mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi
Investigations of effects of heat treatment conditions on mechanical properties of ductile cast iron
SEDA GENÇEL MİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Makine MühendisliğiBalıkesir ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA TAYANÇ
- Yüksek manganlı çeliklerde kaynak sonrası uygulanan ısıl işlem rejiminin kaynak özelliklerine olan etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of post-weld heat treatment regime on weld properties of high manganese steels
SELİM TOPCU
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET UYSAL
DOÇ. DR. UĞUR GÜROL
- Kalay katkısı ile modifiye edilmiş Cu-Cr-Zr alaşımının fiziksel özelliklerinin incelenmesi
Investigation of physical properties of tin modified Cu-Cr-Zr alloy
MUSTAFA KIZILBAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURİ SOLAK
YRD. DOÇ. DR. ŞABAN HAKAN ATAPEK
- Genleştirilmiş kil takviyeli Al 7075 matrisli sintaktik köpük metalin basınçlı döküm yöntemiyle üretimi, fiziksel ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Production of expanded clay reinforced Al 7075 matrix syntactic foam by die casting method and investigation of physical and mechanical properties
İSMAİL CEM AKGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ GÖKŞENLİ
- Alümina takviyeli alüminyum matrisli sintaktik köpük malzemenin üretim karakterizasyonu ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
The mechanical analysis and production properties of aluminium matrix syntactic foams with alumina particles
CEM BEKAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ GÖKŞENLİ