AISI H10  sıcak iş takım çeliğinin dinamik deformasyon yaşlanma özelliklerinin araştırılması
Investigation of dynamic strain aging properties of hot work AISI H10  tool steels
Yazar: DEMET TAŞTEMÜR
Danışman: PROF. DR. SÜLEYMAN GÜNDÜZ
Karabük Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, AISI H10 sıcak iş takım çeliğinin ana malzeme, suda soğutulmuş ve temperlenmiş koşullarda dinamik deformasyon yaşlanması davranışı incelenmiştir. 1050 °C'de 1 saat östenitleme işleminin ardından suda soğutulan numuneler farklı temperleme sürelerine tabi tutulmuşlardır. Temperlenen numuneler üzerinde yapılan ön çalışma aşamalarında mikroyapı ve sertlik analizleri yapılarak optimum parametre değeri olan 2 saat temperleme süresi belirlenmiştir. Yaşlandırma işleminde çekme deneyleri 25 °C, 100 °C, 200 °C, 300 °C, 400 °C, 500 °C, 600 °C ve 700 °C sıcaklık aralığında ve 1x10-3 s-1 deformasyon oranında gerçekleştirilmiştir. Her test sonrası gerilme-gerinim diyagramları elde edilerek, bu diyagramlardan farklı sıcaklıklarda çekme testine tabi tutulan her numune için maksimum çekme dayanımı, akma dayanımı (% 0,2), yüzde uzama (%) ve pekleşme üsteli (δy) belirlenmiştir. Çekme sonuçları, suda soğutulmuş ve temperlenmiş numunelerin dinamik deformasyon yaşlanması ile tutarlı olarak 200 oC ve 300 oC'de akma dayanımında ve maksimum  
çekme dayanımında bir artış, ancak % uzama değerlerinde azalma olduğunu göstermiştir. Bununla birlikte, ana malzemede aynı test sıcaklıkları için akma ve maksimum çekme dayanımında bir düşüş olduğu görülmüştür. Bu durum, ana malzemede katı eriyik içerisinde daha az serbest C veya N atomunun varlığına işaret etmiştir. Ayrıca artan test sıcaklığıyla birlikte ana malzemede % uzamada büyük bir artış görülmüştür. AISI H10 sıcak iş takım çeliğinde dislokasyonlar ile arayer atomları (C veya N) veya yer alan atomları (Cr veya Mo) arasındaki etkileşim nedeniyle dinamik deformasyon yaşlanmasının farklı sıcaklıklarda meydana geldiği gözlenmiştir.

Abstract:
In this study, dynamic strain aging behaviour of hot work tool steel AISI H10 was investigated under as-received, as-quenched and tempered conditions. After the austenitizing at 1050 °C for 1 h., as-quenched samples were subjected to different tempering times. Microstructure and hardness analyzes were carried out in the preliminary study stages on the tempered samples and the optimum parameter value of 2 hours tempering time was selected. In the aging process, tensile tests were carried out at a temperature range of 25 °C, 100 °C, 200 °C, 300 °C, 400 °C, 500 °C, 600 °C and 700 °C and at a strain rate of 1x10-3 s-1. Stress-strain diagrams after each test were obtained and the maximum tensile strength, yield strength (0,2 %), elongation (%) and workhardening rate (δy) were determined for each specimen subjected to tensile test at different temperatures. The tensile properties indicated that as-quenched and tempered samples showed an increase in yield strength (YS) and  
ultimate tensile strength (UTS) but a decrease in elongation at 200 oC or 300 oC consistent with dynamic strain aging. However, AR samples revealed a decrease in YS and UTS for the same testing temperatures. This indicated the presence of less amount of free C or N in solution of AR samples. Further increase in the testing temperature has increased the elongation. It is believed that dynamic strain ageing (DSA) occurs in AISI H10 hot work tool steel at different temperatures because of interaction between dislocations and interstitial solute atoms (C or N) or substitutional atoms (Cr or Mo).