Boron çeliklerinin (22MnB5) farklı ısıl işlem sıcaklıklarındaki mekanik davranışlarının incelenmesi
Investigation of mechanical behavior of boron steels (22MnB5) at different heat treatment temperatures
Yazar: MUSTAFA KARADEMİR
Danışman: PROF. DR. ERDİNÇ İLHAN
Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Son yıllarda otomotiv endüstirisinde, emisyon değerlerinin düşürülmesi ve emisyon gazlarının çevreye verdiği zararın düşürülerek, endüstri tarafından çevre kirliliğine olan etkilerin azaltılması önemli bir konu haline gelmiştir. Bu sebeple otomotiv üreticileri şasi parçalarının istenen dayanımı sağlayacak şekilde ve daha hafif olarak üretilmesi için çalışmalar gerçekleştirmiş ve boron çeliği kullanımına başlamışlardır. Boron çeliğinin sıcak şekillendirme yöntemi ile araç şasisi üzerinde krtik öneme sahip noktalarda kullanımı ile, hem araç gövde ağırlığının düşürülmesi hem de çeliğin mukavemetinin 1500-1800 MPa mertebelerine ulaştırışmasıyla güvenlik risklerinin ortadan kaldırılması mümkün hale gelmiştir.
Bu çalışmada, ArcelorMittal tarafından üretilen USIBOR1500+AS150 kodlu AlSi kaplamalı 22MnB5 çeliği, elektrik rezistans tel ısıtmalı bir fırın yardımı ile 5 farklı sıcaklık değerlerinde ısıtılmış, istenen sıcaklıklara ulaştırılan malzemeler bir robot yardımı ile sıcak şekillendirme kalıp tertibatına transfer edilmiştir. Kalıp tertibatında malzemeler 8-10 saniye süre aralığında şekil verme ve soğutma işlemine maruz bırakılarak sıcak şekillendirilmiş parçalar elde edilmiştir. Üretilen parçalar mekanik ve iç yapı özelliklerinin belirlenebilmesi amacı ile lazer yardımı ile farklı boyutlarda kesilmiş ve test numuneleri hazırlanmıştır. Hazırlanan numuneler üzerinde çekme testi, mikroyapı analizleri, SEM ve EDX görüntüleri gerçekleştirilerek deneysel çalışmalar tamamlanmış ve bulgular elde edilmiştir. Elde edilen bulgular neticesinde 22MnB5 boron çeliği üzerinde gerçekleştirilen farklı ısıl işlem operasyonlarının mekanik davranışlar üzerindeki etkileri irdelenmiştir.
Çalışmada,  Yıldız Kalıp San. ve Tic. A.Ş. firması tarafından yürütülen 3190492 proje numaralı TÜBİTAK 1501 Sanayi Ar-Ge Projeleri Destekleme Programı ''Hafiflik Ve Mukavemet Arttırmak İçin Aracın Güvenlik Kafesi Parçalarının Sıcak Şekillendirme Yöntemi İle Üretilmesi'' isimli proje kapsamında kurulumu yapılan sıcak şekillendirme hattı kullanılmış ve çalışma verilerinden faydalanılmıştır.
  
Anahtar Kelimeler: Boron çeliği, 22MnB5, Sıcak Şekillendirme

Abstract:
Reducing emission values, reducing the damage of emission gases to the environment and reducing environmental pollution have become an important issue for the automotive industry in recent years. For this reason, automotive manufacturers are researching to produce chassis parts with the desired strength values and lighter, and they have started to use boron steel. Vehicle weight can be reduced by using hot-formed boron steel at critical points on the vehicle, and safety can be increased by obtaining strength values of 1500-1800 MPa.
In this study, the USIBOR1500+AS150 coded AlSi-coated 22MnB5 steel produced by ArcelorMittal was heated at 5 different temperatures with the help of an electric resistance wire heating furnace. The materials, which were brought to the desired temperatures, were transferred to the hot forming mold assembly with the help of a robot. Hot shaped parts were obtained by exposing the materials to shaping and cooling processes in the mold assembly for 8-10 seconds. Test samples were prepared to determine the mechanical and internal structure properties by cutting the produced parts with laser. Experimental studies were completed and findings were obtained by performing tensile test, microstructure analysis, SEM and EDX images on the prepared samples. As a result of the findings, the effects of different heat treatment operations on 22MnB5 boron steel on mechanical behavior were investigated.
In the study, Yıldız Kalıp Company the hot forming line, which was installed within the scope of the project named "Production of the Safety Cage Parts of the Vehicle by Hot Forming Method for Increase Lightness and Strength", supported by the TÜBİTAK 1501 Industrial Research and Develompent Projects Support Program, was used and the working data were used.

Keywords: Boron steels, 22MnB5, Hot forming