Yüksek fırın cüruflarının rutil tipteki örtülü elektrod üretiminde kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigation of the usability of blast furnace slags in the production of rutile type
Yazar: SERHAT KAYA
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA KAPTANOĞLU
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Malzeme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, rutil tipteki örtülü elektrot üretiminde, yüksek fırın cüruflarının örtü karışımında flaks olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Bu kapsamda, kalıpta-presleme yöntemi ile rutil tipte örtülü elektrot üretimleri yapılmıştır. Üretilen örtülü elektrotlar kullanılarak elektrik ark kaynak yöntemi ile AISI 1020 çelik plaka üzerine tek paso kaynak işlemi yapılarak gerçekleştirilmiştir. Kaynak testlerinde 80A akım ve elektrot pozitif kutup tercih edilmiştir. Üretilen elektrotlar öncelikle, performans kriterleri baz alınarak değerlendirilmiştir. Performans kriterlerinden olumlu sonuç alan elektrotlar sonrasında, ticari üreticilerle ve ilgili standartlar ile uyumlu olacak şekilde, mikroyapı, sertlik, kimyasal kompozisyon ve çekme testine tabi tutularak karakterize edilmiştir. Sonuçlar değerlendirildiğinde, kaynak sonrası oluşan cürufların kısmen gözenekli olduğu, kaynak metalinin parlak, gözeneksiz ve düzgün olduğu ve kaynak esnasında arkın kararlılığının yeterli olduğu tespit edilmiştir. Üretilen yüksek fırın cürufu içeren örtülü elektrotların mikroyapılarının beklendiği şekilde, ferrit ve perlit faz/faz karışımından oluştuğu ve
mikroyapılarda kaynak çekme yönüne doğru bir yönlenme olduğu tespit edilmiştir. Sertlik test sonuçlarında ise, 180-190 HV aralığında sonuçlar elde edilmiştir. Çekme test sonuçlarından elde edilen akma, çekme ve yüzde uzama sonuçları ile ticari piyasa ve standartlara ait sonuçlar büyük oranda birbirine paralel sonuçlar vermiştir. Sonuç olarak, yüksek fırın cüruflarının örtülü elektrot üretiminde flaks olarak kullanılabilirliği yapılan bu tez çalışmasıyla ortaya koyulmuştur.

Abstract:
In this thesis study, the usability of blast furnace slag as a flux in the electrode cover in the production of rutile-type covered electrodes was investigated. In this context, rutile-type covered electrodes were produced by the mold-pressing method. It was carried out by single pass welding on the AISI 1020 steel plate by electric arc welding method using the produced covered electrodes. In welding tests, 80A current and electrode positive pole were preferred. The produced electrodes were primarily evaluated based on performance criteria. The electrodes that received positive results from the performance criteria were then characterized by subjecting them to microstructure, hardness, chemical composition, and tensile tests in compliance with commercial manufacturers and relevant standards. When the results were evaluated, it was determined that the slag formed after welding was partially porous, the weld metal was shiny, non-porous, and smooth, and the stability of the arc during welding was sufficient. It has been determined that the microstructures of the coated electrodes containing blast furnace slag produced consist of ferrite and pearlite phase/phase mixture, as expected, and that the microstructures are oriented towards the welding direction. As for the hardness test results, results were obtained in the range of 180-190 HV. The yield, tensile, and percent elongation results obtained from the tensile test results and the results of the
commercial market and standards gave largely parallel results. As a result, the usability of blast furnace slag as a flux in coated electrode production has been demonstrated in this thesis study.