Tempcore soğutma yöntemi ile beton çeliğinin güçlendirilmesi
Increasing the strength of concrete steel with tempcore cooling method
Yazar: ÖZGÜR GALİP DİKBAŞ
Danışman: PROF. DR. BİLGE DEMİR
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Özellikle 17 ağustos olarak bilinen deprem olayından sonra Türkiye'de beton çeliklerinin nervürlü olarak kimyasal içerikleri ayarlanmış ve mekanik özellikleri tanımlanmış çelikler kullanılmaya başlanmıştır. Zaman içerisinde hem kullanılan malzeme kalitelerinde, hemde üretim proseslerinde avrupa ile parallel gelişmeler sağlanmıştır. Geldiğimiz noktada düşük karbonlu ve soğuma aşamasında tempcore işlemi uygulanan çelikler kullanılmaktadır. Dolayısıyla karakteristik malzeme içeriği ve özellikle tempcore işleminin bu çelik çubukların özellikleri üzerindeki etkisinin doğru anlaşılması ve yönetilmesi önemlidir.  Bu çalışmada, Türkiye'de 2019 yılından itibaren kanunen tek bir kalite olarak kullanımına izin verilen B420C düşük karbonlu beton çeliğinin mikroyapı ve mekanik özellikleri üzerine tempcore üretim sistem ve parametrelerinin, etkisi incelenmiştir.  Karşılaştırma amacıyla ayrıca ikinci bir grup olarak S420 kalite çelik malzeme de kullanılmıştır. Bu kapsamda aynı kalite fakat göreceli farklı kompozisyona sahip B420C çelik kütük yarı mamulleri kullanılarak; benzer tavlama ve haddeleme rejimleri sabit tutularak fakat tempcore işleminde su sıcaklığı, su debisi ve tempcore prosesine giriş hız ve malzeme sıcaklığı değiştirilerek gerçek hadde şartlarında deneyler yapılmıştır. Üretilen numuneler; optik görüntü analizi ve mekanik testler ile karakterize edilmiştir. 
Sonuçlar; kimyasal alaşım miktarının artması veya azalması ile mekanik özelliklerin doğrusal olarak değiştiğini, su debisi ve sıcaklığının değişimine bağlı olarak mekanik özelliklerin doğrusal değiştiğini göstermiştir. Ayrıca, B420C düşük karbonlu malzemesine tempcore işlemi ile kazandırılan, beklenen özellikler yüksek karbonlu S420 çelik malzemesinin mekanik değerlerinden daha üstün değerler göstermiştir. S420 malzemesine tempcore uygulaması beton çeliğinden beklenen özellikleri bozmaktadır. Sonuç olarak tempcore işlemi ve beton çeliği için alaşım deneysel olarak özellikler parametreler optimizasyonu kısmen sağlanmıştır.

Abstract:
Especially after the earthquake phenomena known as 17 August chemical content as set ribbed concrete steel and has been used in Turkey steels defined mechanical properties. Over time, developments in parallel with Europe have been achieved in both the quality of the materials used and the production processes. At this point, steels with low carbon and tempcore process are used in the cooling phase. Therefore, it is important to understand and manage the characteristic material content and especially the effect of the tempcore process on the properties of these steel bars. In this study, in Turkey since 2019 legally permitted to be used as a single B420C quality low-carbon steel microstructure and mechanical properties of concrete on tempcor production system and the parameters of the effect was examined. S420 grade steel material was also used as a second group for comparison. In this context, using B420C steel steel billet semi-products with the same quality but relatively different composition; Experiments were carried out under real rolling conditions by keeping similar annealing and rolling regimes constant, but changing the water temperature, water flow rate and the speed and material temperature in the tempcore process. Samples produced; It has been characterized by optical image analysis and mechanical tests.
Results; showed that the mechanical properties changed linearly with the increase or decrease in the amount of chemical alloy, and the mechanical properties changed linearly depending on the change of water flow and temperature. In addition, the expected properties gained to B420C low carbon material by tempcore process showed superior values than the mechanical values of high carbon S420 steel material. The application of tempcore to S420 material disrupts the properties expected from concrete steel. As a result, the tempcore process and the alloy experimentally properties parameters optimization for concrete steel were partially achieved.