Rulman çeliklerinde karbür çökelmesi ve çözünmesinin deneysel ve hesaplamalı incelenmesi
An experimental and numerical investigation on the carbide precipitation and dissolution of bearing steels
- Tez No: 935587
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ERSOY ERİŞİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Metalurji Mühendisliği, Engineering Sciences, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Hesaplamalı malzeme mühendisliği, Isıl işlem, Rulman çelikleri, Computational materials engineering, Heat treatment, Bearing steels
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Ulaştırma, demir yolu, enerji ve havacılık sektörlerindeki birçok kritik bileşen, yüksek mukavemet, aşınma direnci ve uzun ömürlü kullanım gibi özelliklerinden dolayı rulman çeliğinden üretilmektedir. DIN EN 100Cr6 (SAE 52100) gibi rulman çeliği sınıfları, bu gereklilikleri karşılamak amacıyla optimize edilmiş üretim süreçleri ile geliştirilmiştir. Bu çeliklerin mikroyapısı, mekanik özelliklerin belirleyicisi olup, martenzitik bir matris içinde homojen şekilde dağılan küresel karbürlerden oluşmaktadır. Rulman çeliklerinde istenilen son mikroyapının elde edilmesi için çeşitli ısıl işlemler uygulanmaktadır. Bu adımlar arasında östenitleme, yumuşak tavlama, sertleştirme ve temperleme gibi süreçler yer almaktadır. Bu çalışma, özellikle tam östenitleme sonrası uygulanan beynitik dönüşüm süreçlerini hem hesaplamalı hem de deneysel yöntemlerle incelemeyi amaçlamaktadır. Tam östenitleme işlemi sırasında, 100Cr6 rulman çeliğindeki karbürlerin çözünmesi sağlanarak homojen bir östenitik yapı elde edilmiştir. Bu amaçla 1050 °C'de 15 dakika boyunca tam östenitleme uygulanmıştır. Östenitlemenin ardından, 450 °C'de izotermal beynitik işlem gerçekleştirilmiş ve farklı süreler boyunca bu işlem sırasında meydana gelen faz dönüşümleri detaylı bir şekilde araştırılmıştır. Çalışmada, hesaplamalı malzeme mühendisliği yaklaşımlarıyla yapılan çalışmalar, deneysel bulgularla karşılaştırılarak doğrulanmıştır. Bu kapsamda, beynitik dönüşüm sırasında meydana gelen faz değişikliklerinin kinetiği ve bunların mikroyapı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Mikroyapısal karakterizasyon, malzemenin mekanik ve fiziksel özelliklerini anlamak için sertlik ölçümleri, ışık mikroskobu ve taramalı elektron mikroskobu gibi yöntemler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, izotermal beynitik dönüşümün ısıl işlem parametrelerine ve malzemenin özelliklerini etkisini göstermektedir. Bu çalışma rulman çeliklerinin ısıl işlem parametrelerinin optimize edilmesi, hesaplamalı ve deneysel yaklaşımların bir arada kullanımı, malzeme mühendisliği alanında yenilikçi bir bakış açısı sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Many critical components in the transportation, railway, energy, and aviation industries are manufactured from bearing steel due to its high strength, wear resistance, and long service life. Bearing steel grades such as DIN EN 100Cr6 (SAE 52100) have been developed with optimized production processes to meet these requirements. The microstructure of these steels, which is a key determinant of their mechanical properties, consists of spherical carbides homogeneously distributed within a martensitic matrix. Achieving the desired final microstructure in bearing steels involves the application of various heat treatment processes, including austenitization, soft annealing, hardening, and tempering. This study aims to investigate bainitic transformation processes following complete austenitization using both computational and experimental approaches. During the complete austenitization process, the dissolution of carbides in 100Cr6 bearing steel was ensured to obtain a homogeneous austenitic structure. For this purpose, complete austenitization was applied at 1050 °C for 15 minutes. Following austenitization, an isothermal bainitic process was performed at 450 °C, and the phase transformations occurring during this process were thoroughly examined for varying durations. In the study, computational materials engineering methods were employed, and the findings were validated by comparing them with experimental results. In this context, the kinetics of phase transformations during bainitic transformation and their effects on the microstructure were analyzed. Microstructural characterization was conducted using advanced techniques such as hardness measurements, optical microscopy, and scanning electron microscopy to understand the mechanical and physical properties of the material. The obtained results demonstrate the impact of isothermal bainitic transformation on heat treatment parameters and the material's properties. This study provides significant insights into optimizing the heat treatment parameters of bearing steels and highlights the innovative perspective offered by integrating computational and experimental approaches in the field of materials engineering.
Benzer Tezler
- Çok bileşenli distilasyon sistemlerinin optimal dizilişinin sentezi
Synthesis of optimum sequencing of multicomponent distillatron systems
İRFAN AR
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
KimyaGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET BİÇER
- Akut lenfoblastik lösemide monoklonal antikorlarla fenotipik özelliklerin ve T-lenfotropik virus antikorlarının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
HAYAT ERDEM
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
OnkolojiHacettepe ÜniversitesiTemel Onkoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. EMİN KANSU
- Sifonlu şaft savaklarda akım durumunun etüdü ve başlık şeklinin geliştirilmesi
Başlık çevirisi yok
NECATİ AĞIRALİOĞLU
- Okulöncesi öğretmenlerin uzaktan öğretim yöntemi ile yetiştirilmesine yönelik program modeli
Başlık çevirisi yok
ÜLKÜ ÜSTÜNOĞLU
- Türkiye'nin ekonomik gelişmesinde tarımın parasal sorunları ve tarımsal kredi uygulaması
Başlık çevirisi yok
AHMET CEMAL SİVASLIGİL
- Integration of computer programs for power transmission elements
Başlık çevirisi yok
MUHARREM KAYNAKÖZ
Yüksek Lisans
İngilizce
1988
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPROF. DR. BİLGİN KAFTANOĞLU