Sürtünme kaynak yöntemi ile birleştirilmiş AISI 4340/ AISI 420 çelik çiftinin burulma davranışının incelenmesi
The investigation of torsional behaviour of AISI 4340/AISI 420 steel  couple joined with friction welding method
Yazar: NİDA KATI
Danışman: DOÇ. DR. SERMİN OZAN
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji Eğitimi Ana Bilim Dalı / Kaynak Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Günümüzde gelişen teknoloji ile birlikte, farklı malzemelerin birleştirilerek kullanılması gereksinimi ortaya çıkmıştır. İki farklı alaşımdaki çeliğin birleştirilmesinde en uygun yöntem kaynaklı birleştirmedir. Kaynak işleminin sonrasında, kaynak bölgesinin özelliklerinin, birleştirilen çeliklerin özelliklerinden farklı olması önemli sorunları ortaya çıkarmıştır. Değişik kaynak yöntemleri içerisinde ergitme kaynak yöntemlerinin kullanılması, bu sorunları daha da arttırmaktadır.
Ergitme kaynak yöntemlerinin kaynak hatalarına açık bir yöntem olması ve soğuma sırasında makro düzeyde iç gerilmelerin oluşması bu yöntemlerin önemli dezavantajları olup, kaynağın mukavemetini düşürmektedir. Bu sebeple farklı bileşimdeki malzemelerin birleştirilmesinde bir ergitme olayının olmaması ya da sınırlı olması, çok daha az kaynak hatası içermesi ve kaynak sonrası minimum iç gerilmelere sahip olması nedenleriyle katı hal kaynak yöntemleri kullanılmaya başlanmıştır.
Bu çalışmada, piyasada yaygın kullanım alanına sahip AISI 4340 ıslah çeliği ile ergitme kaynak yöntemleriyle birleştirilmesi güç olan AISI 420 martenzitik paslanmaz çelikleri farklı devir sayılarında sürtünme kaynak yöntemiyle birleştirilmiştir. Elde edilen bu kaynaklı bağlantılarda arakesitte oluşan yapıların metalografik değerlendirilmesi yapılmış, çekme ve burulma gibi testler ile mekanik davranışlarının incelenmesi amaçlanmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda optimum bir devir sayısının belirlenmiş ve bu devir sayısındaki en iyi burulma dayanımı tespit edilmiştir.
Bu çalışmanın birinci bölümünde konuya giriş yapılmıştır. İkinci bölümünde konunun literatürdeki yeri ve öneminden bahsedilmiştir. Üçüncü bölümünde sürtünme kaynak yöntemi, paslanmaz çelikler, ıslah çelikleri, mekanik testler ve burulma deneyi hakkında genel bilgiler verilmiştir. Dördüncü bölümde deneysel çalışmalar ele alınmıştır. Beşinci bölümde deneysel çalışma sonuçları incelenmiş ve yorumları yazılmıştır. Altıncı bölümde genel sonuçlar ve öneriler verilmiştir.

Abstract:
The need to use different materials in combination emerged with the advancing technology today. The most appropriate method is welded joints joining of two different alloy steel. In the aftermath of the welding process, the characteristics of the source region, is different from the combined properties of steel has revealed significant problems. For this reason, different composition materials in bonding a smelting event absent or is limited, much less resources free from defects and weld minimum internal stresses have reasons, solid-state welding processes have been used.
Fusion welding method is a method open to the source of the error and the macro-level of internal stresses during cooling of the major drawbacks of this method is to occur, which reduces the strength of the source. For this reason, different composition materials in bonding a smelting event absent or is limited, much less resources free from defects and weld minimum internal stresses have reasons, solid-state welding processes have been used.
In this study, with widespread use in the market with AISI 4340 steel fusion welding breeding methods that combine the power of AISI 420 martensitic stainless steel is combined with different speeds, the friction welding method. The resulting structures formed in the intersection of these welded joints made metallographic evaluation, such as tensile and torsion tests aimed to investigate the mechanical behavior. As a result of studies determined optimum rotational speed and the rotational speed has been found best torsional strength.
In the first section of this study, it was made introduction to the subject. In the second section, the place and importance in the literature of the subject were mentioned. In the third section, general informations were given about friction welding method, stainless steels, tempered steels, mechanical tests and torsion test. In the fouth section, experimental studying method was examined. In the fifth section, the results of the experimental studying were examined and their comments were writen. In the sixth section, general results and propasals were  given.