Sürtünme kaynağı ile birleştirilmiş AISI 2205/AISI 1020 malzeme çiftinin mikroyapı ve yorulma davranışının araştırılması
The investigation of microstructure and fatigue behavior of friction welded AISI 2205/AISI 1020 steel couple
Yazar: SERDAR MERCAN
Danışman: PROF. DR. NİYAZİ ÖZDEMİR
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; Teknik Eğitim = Technical Education
Dizin: Düşük karbonlu çelik = Low carbon steel ; Mikroyapı = Microstructure ; Paslanmaz çelik = Stainless steel ; Sürtünme kaynağı = Friction welding ; Yorulma dayanımı = Fatigue strength

Özet:
Farklı bileşime sahip iki metalik malzemenin geleneksel ergitme yöntemleri ile birleştirilmesi güç ve problemlidir. Ayrıca, metalik malzemelerin ergitme kaynak yöntemleri ile birleştirilmesi durumunda, birleşme bölgesinde meydana gelen yapısal değişim ve işlem şartlarına bağlı olarak malzeme ve yerel geometrik etkilerin oluşturduğu süreksizliklerde meydana gelen yüksek gerilmeler, kaynaklı bağlantıların hasar sürecinde önemli rol oynamaktadır. Bununla birlikte kaynaklı bağlantılarda oluşan hasarlar incelendiğinde, büyük çoğunluğunun yorulma zorlanmaları ile kaynak bölgesinden başlayarak meydana geldiği bilinmektedir. Bu nedenle kaynaklı bağlantıların yorulma dayanımlarının tespit edilip uygun parametrelerle imalat yapılması özel önem arzetmektedir.Bu çalışmanın hedefi; kendi sınıfında en yaygın kullanım alanına sahip AISI 2205 dubleks paslanmaz çelik ile kaynak kabiliyeti yüksek ve aynı zamanda uygun fiyat avantajı sunan düşük karbonlu AISI 1020 çelik çifti farklı işlem parametreleri kullanılarak katı hal kaynak yöntemlerinden biri olan sürekli tahrikli sürtünme kaynağı ile birleştirilmiştir. Elde edilen bu kaynaklı bağlantılara döner eğmeli yorulma testi ve çekme testi uygulanarak hasar süreçlerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Ayrıca, kaynaklı bağlantıların hasar sürecinde ortaya çıkan olumsuzlukları minimize etmek için gerekli işlem parametreleri optimize edilmiştir. Mikroyapı ve mekanik test sonuçları, literatür ışığında değerlendirilerek üretim parametrelerinin bu iki malzeme çiftinin sürtünme kaynağı ile birleştrilebilirliği üzerine olan etkileri incelendiğinde; uygun seçilmiş devir sayısı, sürtünme basıncı ve sürtünme süreleri kullanılarak kaynak kalitesini artırmak mümkün olabilmektedir.Bu çalışmanın birinci bölümünde konuya giriş yapılmıştır. İkinci bölümde güncel çalışmanın literatürdeki yeri ve öneminden bahsedilmiştir. Üçüncü bölümde sürtünme kaynak yöntemi, paslanmaz çelikler ve metalik malzemelerde yorulma olayı hakkında genel bilgiler verilmiştir. Dördüncü bölümde deneysel çalışma yöntemi ele alınmıştır. Beşinci bölümde deneysel çalışma sonuçları incelenmiş ve yorumları yazılmıştır. Altıncı bölümde genel sonuçlar ve öneriler verilmiştir.

Abstract:
Uniting of the conventional fusion methods of the two metalic materials having different compound is difficult and problematic. Furthermore, on condition of uniting with fusion welding methods of the metalic materials, constitutional transformation occuring in the uniting area and depending on the process conditions higher stretches occuring in the transitories generated by material and the locational geometric factors play important roles in the damage period of welded joints. Besides, majority of the damages is known that is occured by starting from the welding area with fatique strength, when the damage occuring in the welded joints is examined. Therefore, determination of fatique strengths of the welded joints and production with appropriate parameters have an special importance.The aim of this study; AISI 2205 dublex stainless steel which has widest usage area in its own category and, both higher welding capability and lower corbonaceous AISI 1020 providing with affordable price advantage is combined by using different continuous drive friction welding which is one of the solid-state methods. Examination of the damage periods is aimed by being implemented fatique bending test and pulling test to these acquired-welded joints. Besides, necessary process parameters are optimized for minimizing negatives occuring in the damage period of the welded joints. When microstructure and mechanic test results by determining on the light of literature, on the effects of friction welding of these two material couples of production parameters with combinability is examined, it can be possible to increase the welding quality by being used the conveinent chosen rotation speed, friction pressure, and friction times.In the first chapter of this study, it was made introduction to the subject. In the second chapter, the place and importance in the literature of the actual study were mentioned. In the third chapter, general informations were given about friction welding method, stainless steels, and fatique in the metalic materials. In the fourth chapter, experimental studying method was examined. In the fifth chapter, the results of the experimental studying were examined and their comments were writen. In the sixth chapter, general results and recommendations were given.