50crv4 çeliğin yüzeyinde oluşturulan yapay yüzey kusurlarına bilyalı dövme işleminin etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of shot peening on 50crv4 steel containing artificial surface defects
Yazar: FATİH BARIŞ
Danışman: PROF. DR. NURŞEN SAKLAKOĞLU
Manisa Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada yüksek mukavemetli çeliklerde malzemenin kendisinden veya imalattan kaynaklanan yüzey kusurlarının bilyalı dövme prosesiyle etkisizleştirilebilirliği araştırılmıştır. Bilyalı dövme, bir parçanın yüzeyinin bilya adı verilen küçük küresel medya ile bombalandığı soğuk deformasyon prosesidir ve metallerin ömrünü, mukavemetini ve performansını artıran bir yöntemdir. Basma kalıntı gerilmesi oluşturur ve metallerin yüzey altı tabakasını değiştirir. Bu uygulama çelikler, dökme demirler, bakır ve alüminyum alaşımları, titanyum alaşımları ve bazı plastikler gibi çeşitli malzemelere ve onların kaynaklı bileşenlerine uygulanabilir. 

      Bu çalışmada 90°ve 150°açıda takımlar imal edilmiş ve 50CrV4 çeliği üzerinde 0.2-0.4-0.6 mm derinliklerde yapay yüzey kusurları işlenmiştir. Ayrıca 2 mm derinliğinde enine çizik ve 3mm çaplı delik işlenmiştir. Hazırlanan test numunelerine 10 Almen şiddetinde bilyalı dövme uygulanmıştır. Yorulma testleri, oda sıcaklığında ve 45 Hz frekansta Power Swing Mot yüksek frekans rezonatörüne sahip 20 kN Sincoteck 3-nokta eğme yorulma makinesi kullanılarak yapılmıştır. Numuneler kırılıncaya kadar sabit bir maksimum gerilme ile test edilmiş veya frekansta 1 Hz farkların başlamasından sonra test durdurulmuştur. Test sırasında uygulanan genlikleri, malzemenin% 0,2 ofset akma mukavemetinin% 50-75'ine karşılık gelmektedir. Suni kusurlar ve bilyalı dövme uygulanmış yüzeyler tabana yerleştirilmiş ve ardından kusurun hemen arkasından kuvvetler uygulanmıştır. 

      Sonuç olarak, bilyalı dövme yönteminin değişken yüklemelere maruz kalan bileşenlerin yapısal bütünlüğünü arttırmak için, bu bileşenler zararlı bir yüzey kusuruna sahip olsa bile yararlı bir teknik olduğu bulunmuştur. İlaveten, bilyalı dövmenin parçaların sertleşme sırasında maruz kalabileceği dekarburizasyondan kaynaklanan sertlik kaybını geri kazanmada da etkili olduğu ortaya konmuştur.

      
      
Anahtar Kelimeler: Bilyalı Dövme, 50CrV4, Kusur Etkisi

 2020, 75 sayfa

Abstract:
In this study, it is aimed to present the ability of shot peening process to rendere harmless of surface defects arising from material itself or manufacturing process in high-strength steels.  Shot peening is a cold working process in which the surface of a part is bombarded with small spherical media called shot increasing the life, strength & performance of metal parts. It produces a compressive residual stress layer and modifyies the subsurface of metals. This application can be applied to a variety of materials and their welded components, such as steels, cast irons, copper and aluminum alloys, titanium alloys and some plastics.  

      In this study, tools were manufactured at 90 ° and 150 ° angle and artificial surface defects were processed on 50CrV4 steel at depths of 0.2-0.4-0.6 mm. In addition, 2 mm deep transverse scratch and 3mm diameter hole were machined. The shot peening process with 10 Almen intensity were applied to the prepared test samples. The fatigue tests were performed by using 20 kN Sincoteck 3-bending fatigue machine with Power Swing Mot high frequency resonator at room temperature in avrg 45 Hz frequency at room temperature. The specimens were fatigued at a constant maximum stress until failure, or the test was stopped after starting of 1 Hz differences if the sample did not fail. The studied stress amplitudes corresponds to 50-75% of the material's 0.2% offset yield strength. The scratched and shot peened surfaces were placed at the bottom and then forces were applied right behind the scratch.

      As a result, it was found that SP is a useful technique for increasing the structural integrity of components subjected to cyclic stress, even if these components have a detrimental surface defect. It was presented that SP is also effective to regain the hardness loss due to decarburization which the parts can be subjected it during hardening.



Keywords: Shot peening, Surface defects in steels, 50Cr 

2020, 75 pages