Paslanmaz çeliklerin sürekli ışıl işlem hatlarında elektroyüzey temizleme proseslerinin iyileştirilmesi
Improvement of electro-pickling processes in continuousheat treatment process lines of stainless steels
Yazar: BEDİRHAN GÜRAYDIN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BURAK BİROL
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Malzeme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Elektrolitik = Electrolytic ; Elektroliz = Electrolysis ; Paslanmaz çelik = Stainless steel ; Süreç tasarımı = Process design ; Yüzey işleme tekniği = Surface handling technique

Özet:
Paslanmaz çelikler uzun kullanım ömrü, korozyona karşı dayanımı ve yüksek mekanik özellikleri ile tasarımcılar ve imalatçılar tarafından çokça tercih edilen bir mühendislik malzemesidir. Özellikle estetik görünümü ve ince kalınlıkları nedeniyle (0,0- 3,5 mm.) soğuk haddelenmiş paslanmaz çelikler yassı paslanmaz çelikler içinde en çok tüketilen malzemedir. Yassı paslanmaz çelik ürünler soğuk haddeleme sonrasında sürekli ısıl işlem ve yüzey işlem proseslerine art arda tabii tutulurlar. Ferritik ana yapıdaki paslanmaz çeliklerin yüksek sıcaklık oksitlerinden temizlenmesi nispeten zordur. Bu nedenle elektrokimyasal prosesler kullanılır. Elektrokimyasal prosesler kimyasal proseslere göre daha kontrol edilebilir fakat daha maliyetlidir. Bu çalışmada ferritik paslanmaz çeliklerin üretim verimliliğini ve yüzey kalitesini arttırmak için mevcut prosese (İnter-elektroliz) alternatif yeni bir üretim süreci geliştirilmiştir. Farklı sıcaklıklarda çözelti tavlamasına tabii tutulan 0,8 mm. AISI 430 ve AISI 409L kalite paslanmaz çelik levhalar, kütlece %15'lik H2SO4 çözeltisi içinde farklı elektroliz tiplerinde elektrolitik yüzey işleme tabii tutulmuştur. Elde edilen numunelerin mekanik özellikleri EN 1088-2 standardı kapsamında değerlendirilmiş numunelerin kalitesi yüzey pürüzlülüğü, yüzey parlaklığı ve SEM analizleriyle değerlendirilmiştir.
Çalışmanın sonucunda hat parametreleri regresyon analizi ile belirlenmiş olup proses tasarımı ve kısıtlarına yer verilmiştir. Bu noktada darbeli elektrolizin temizleme ve yüzey kalitesine olumlu etki ettiği, direkt elektroliz ile paslanmaz çelik levhaların sürekli ısıl işleminin kaliteli ve kısa sürede gerçekleştirilebileceği söylenebilir.

Abstract:
Stainless steels are an engineering material preferred by designers and manufacturers with their long service life, corrosion resistance and high mechanical properties. Especially due to their aesthetic appearance and thin thickness (0.0-3.5 mm.), cold rolled stainless steels are the most consumed material among flat stainless steels. Flat stainless steel products are subjected to continuous heat treatment and surface treatment processes successively after cold rolling. Stainless steels in the ferritic main structure are relatively difficult to clean from high temperature oxides. Therefore, electrochemical processes are used. Electrochemical processes are more controllable but more costly than chemical processes.In this study, a new production process alternative to the existing process (Inter-electrolysis) was developed to increase the production efficiency and surface quality of ferritic stainless steels. 0,8 mm. AISI 430 and AISI 409L quality stainless steel plates, which are subjected to solution annealing at different temperatures, were subjected to electrolytic surface treatment in different types of electrolysis in H2SO4 solution of 15% by mass.The mechanical properties of the obtained samples were evaluated within the scope of EN 1088-2 standard and the quality of the samples was evaluated by surface roughness, surface brightness and SEM analysis.As a result of the study, line parameters were determined by regression analysis and process design and constraints were included.At this point, it can be said that pulsed electrolysis has a positive effect on cleaning and surface quality, and that continuous heat treatment of stainless steel plates can be carried out in a quality and short time with direct electrolysis.