Kaynaklanmış 316L paslanmaz çeliklerin mekanik özelliklerinin ve gerilmeli korozyon davranışının incelenmesi
Investigation of mechanical properties and stress corrosion behavior of welded 316L stainless steels
Yazar: ULVI AHMADLI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SELDA AKGÜN KAYRAL
Manisa Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine ve İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
316L paslanmaz çelikler, sadece korozyon dayanımı değil, kolay şekil verilebilme, yüksek mukavemet dayanımı, farklı sıcaklıklarda çalışabilme gibi özelliklerinden dolayı endüstride sıklıkla kullanılmaktadır. Bunların yanında, imalat sanayinin en çok istediği özellik kaynaklanabilirliktir. 316L östenitik paslanmaz çelikler, iyi kaynaklanabilirliğinden dolayı endüstride kendine geniş bir yer bulmaktadır.
Bu malzemelerdeki en büyük handikap, onlara paslanmazlık özelliğini kazandıran Cr elementinin kaynaklanma esnasında tane sınırlarında CrC çökeltileri meydana getirmesidir. Kaynak bölgesine gerilme uygulanması durumunda, malzemenin tane sınırlarından ayrılarak gerilmeli korozyon çatlağına neden olduğu görülmektedir.
Bu çalışmada, 316L paslanmaz çeliklerin gerilmeli korozyon davranışları incelenmiş ve sanayiye bu noktada ışık tutulması amaçlanmıştır. 316L paslanmaz çelik levhalar TIG ve Lazer kaynak yöntemleriyle birleştirilmişlerdir. Fiber lazer yöntemiyle kesilmiştir. Birleştirilmiş numunelere mikroyapı, sertlik, çekme ve üç nokta eğme testleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar hem TIG kaynağıyla birleştirilmiş numuneler hem de lazer kaynağıyla birleştirilmiş numunelerle karşılaştırılmıştır.
Çalışmanın ikinci aşaması, gerilmeli korozyon davranışının incelenmesidir. Gerilmeli korozyon davranışı TIG ve lazer kaynaklı numunelere uygulanmıştır. Bükülerek gerilme işlemi uygulanan numunelerin bir kısmına 600°C'de 4 saat bekletilerek hassaslaştırma işlemi uygulanmıştır. Ardından tüm numuneler %10 HCl çözeltisinde, sırasıyla 48-336 saat aralığında bekletilmiş ve numunelerde gerilmeli korozyon çatlağı oluşup oluşmadığı incelenmiştir.

Anahtar Kelimeler: AISI 316L Paslanmaz Çelik, TİG kaynağı, Lazer kaynak, Hassaslaştırma, Korozyon, Gerilmeli korozyon çatlağı

Abstract:
316L stainless steels are frequently used in industry because of their features such as not only corrosion resistance, but also easy shaping, high strength resistance, and working at different temperatures. Besides, the most desired feature of the manufacturing industry is weldability. 316L austenitic stainless steels find a wide place in the industry due to their good weldability.
The biggest handicap in these materials is that the Cr element, which gives them their stainless feature, forms CrC precipitates at the grain boundaries during welding. When stress is applied to the weld area, it is seen that the material is separated from the grain boundaries and causes stress corrosion cracking.
In this study, the stress corrosion behavior of 316L stainless steels was investigated and it was aimed to shed light on the industry at this point. 316L stainless steel sheets are joined by TIG and Laser welding methods. The fiber is cut by laser method. Microstructure, hardness, tensile and three-point bending tests were performed on the assembled specimens. The obtained results were compared with both TIG welded specimens and laser welded specimens.
The second stage of the study is the investigation of stress corrosion behavior. Stress corrosion behavior was applied to TIG and laser welded specimens. Some of the samples, which were subjected to bending tensile treatment, were kept at 600°C for 4 hours and the sensitization process was applied. Afterwards, all samples were kept in 10% HCl solution for 48-336 hours, respectively, and it was examined whether stress corrosion cracking occurred in the samples.


Keywords: AISI 316L Stainless Steel, TIG welding, Laser welding, Sensitization, Corrosion, Stress corrosion cracking