MNB kalite çeliklere uygulanan küreselleştirme tavlamasının mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of spheroidizing annealing on mechanical properties of MNB quality steels
Yazar: CAN ÇİĞDEM
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALPER İNCESU
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Haddeleme = Rolling ; Mekanik özellikler = Mechanical properties ; Sivas-Kangal = Sivas-Kangal ; Tavlama = Annealing ; Çelik = Steel ; Çubuklar = Bars

Özet:
Bu tez çalışmasında, üç farklı kalite MnB çeliğine (23MnB4, 27MnB4, 30MnB4) uygulanan küreselleştirme tavlaması ısıl işleminin (700 °C, 10 saat) bu çeliklerin mikyapıları üzerindeki etkileri ve bu mikroyapısal değişikliklere bağlı olarak çeliklerin mekanik özelliklerindeki değişimler karşılaştırılmalı olarak araştırılmıştır. Tavlı ve tavsız çeliklerlerin mikroyapı incelemeleri optik mikroskopta yapılmıştır. Mekanik özelliklerinin kıyaslanabilmesi için ise Brinell sertlik ölçümü, çekme deneyi ve basma deneyi uygulanmıştır. Mikroyapısal inceleme sonuçlarına göre tüm MnB çelik kaliteleri için uygulanan tavlama ısıl işlemi ile birlikte mikroyapılarda perlit taneleri içinde yer alan sementit kollarının kırıldığı ve küresel form aldığı görülmüştür. Çekme testi sonuçlarına göre tüm kalitelerde tavlamaya bağlı olarak mukavemet değerlerinde azalma meydana gelmiştir. Karbon oranındaki artışa paralel olarak mukavemet değerlerindeki düşüş azalmaktadır. Ayrıca küreselleştirme tavlaması ile birlikte kopma uzaması değerlerinde; 23MnB4 kalite çelikte yaklaşık %50 oranında, 27MnB4 kalite çelikte yaklaşık %17 oranında, 30MnB4 kalite çelikte ise yaklaşık %26 oranında artışlar meydana gelmiştir. Tüm kalitelerde tavlama ile birlikte sertlik değerlerinde düşüşler meydana gelmiş olup en fazla düşüş %26 oranı ile 30MnB4'te görülmüştür. Basma testi sonuçları değerlendirildiğinde, tavsız 23MnB4, 27MnB4 ve 30MnB4 kalitelerinden basma mukavemeti en yüksek olanın 2905,73 N/mm2 ile 23MnB4 kalitesinin olduğu görülmektedir. En düşük basma mukvemetine sahip olan kalite ise 27MnB4'tür. Küreselleştirme tavlamasının ardından 27MnB4 ve 30MnB4 kalite çeliklerin basma mukavemetlerinde belirgin farklılıklar oluşmazken 23MnB4 kalitede basma mukavemetinde yaklaşık %14 oranında bir düşüş görülmüştür.

Abstract:
In this thesis, the effects of spheroidization annealing heat treatment (700 °C, 10 hours) applied to three different quality MnB steels (23MnB4, 27MnB4, 30MnB4) on the microstructure of these steels and the changes in the mechanical properties of the steels due to these microstructural changes were investigated comparatively. Microstructural examinations of annealed and unannealed steels were made under an optical microscope. In order to compare the mechanical properties, Brinell hardness measurement, tensile test and compression test were applied. According to the results of the microstructural examination, it was observed that the cementite arms in the perlite grains in the microstructures were broken and took a spherical form with the annealing heat treatment applied for all MnB steel grades. According to the tensile test results, there was a decrease in strength values due to annealing in all grades. In parallel with the increase in carbon ratio, the decrease in strength values decreases. In addition, with spheroidization annealing, in the elongation at break values; There has been an increase of approximately 50% in 23MnB4 quality steel, approximately 17% in 27MnB4 quality steel, and approximately 26% in 30MnB4 quality steel. Decreases in the values of seertness occurred with annealing in all grades, and the highest decrease was seen in 30MnB4 with a rate of 26%. When the compression test results are evaluated, it is seen that the 23MnB4 quality with 2905.73 N/mm2 has the highest compressive strength among the unannealed 23MnB4, 27MnB4 and 30MnB4 grades. The grade with the lowest compression strength is 27MnB4. After spheroidization annealing, while there were no significant differences in the compressive strength of 27MnB4 and 30MnB4 grade steels, a decrease of approximately 14% was observed in the compressive strength of 23MnB4 quality.