Farklı miktarlarda vanadyum, titanyum ve niyobyum içeren sıcak haddelenmiş mikro alaşımlı çelik profillerin iç yapı özelikleri ve mekanik özellikleri
Internal structure properties and mechanical properties of hot rolled micro alloy steel profiles containing different amounts of vanadium, titanium and niobium
Yazar: METEHAN DOĞAN
Danışman: DOÇ. DR. HÜSNÜGÜL YILMAZ ATAY
İzmir Katip Çelebi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Alaşım elementleri = Alloy elements ; Mekanik özellikler = Mechanical properties ; Niyobyum = Niobium ; Titanyum = Titanium ; Vanadyum = Vanadium ; Çelik = Steel ; İç yapı = Domestic structure

Özet:
Mikro alaşımlı çelikler, çelik türleri arasındaki en rekabetçi ürünler olarak dünya çelik üretiminde önemli bir yere sahiptir. Mikro alaşım elementleri ihtiva eden çelikler yapı sektöründe çok geniş bir kullanım alanına sahiptir. Sıcak haddeleme, dövme gibi yöntemlerle üretilen bu çeliklere küçük miktarlarda vanadyum, niyobyum ve titanyum ilave edilmesi ile soğuma esnasında çökelme sertleşmesi ile ince taneli yapı elde edilmesi sağlanabilir. Ayrıca, östenit tane büyümesini engelleyerek karbür, nitrür ve karbonitrürler oluşturarak ince taneli yapılar oluşmasını sağlarlar. Bu sayede, ısıl işlem ile elde edilebilen bu özellikler ısıl işlem prosesi ve maliyeti ortadan kaldırılarak sağlanmış olur. Kontrollü soğutularak istenilen yüksek mukavemet değerlerine ulaşılan bu çelikler, enerji sektöründe, yüksek mukavemete ihtiyaç duyulan kritik ekipmanlarda ve yapı sektöründe kullanılmaktadır. Bu çalışma, sürekli döküm sonrası sıcak haddelenmiş mikro alaşımlı çeliklerde vanadyum, niyobyum ve titanyumun mekanik özelliklere ve iç yapıya etkisinin incelenmesi çalışmalarını içermektedir. Farklı miktarlarda vanadyum, titanyum ve niyobyum gibi mikro alaşım elementlerini ihtiva eden çelikler sürekli döküm ve sıcak haddeleme prosesleri ile üretilmiştir. Birçok döküm ve haddeleme prosesi takip edilerek numuneler alınmıştır. Sıcak haddeleme sonrası üretilen ürünlerden alınan numunelere bir dizi test işlemi yapılmıştır. Numuneler kimyasal analiz, çekme testi, darbe testi, sertlik ölçümü, optik inceleme ve SEM analizi gibi testlere tabi tutulmuşlardır. Temel kimyasal kompozisyonu benzer fakat farklı miktarlarda vanadyum, titanyum ve niyobyum mikro alaşım elementi ihtiva eden çeliklerin mukavemet özelikleri ve iç yapıları incelenmiştir. Sonuç olarak; her bir elementin kullanım miktarına göre mukavemet ve mikro yapı özelliklerine farklı etkileri olduğu gözlemlenmiştir.

Abstract:
Micro-alloyed steels have an important place in world steel production as the most competitive products among steel types. Brands containing micro-alloy rudiments have a wide range of uses in the construction assiduity. By adding small amounts of vanadium, niobium and titanium to these steels produced by methods such as hot rolling and forging, a fine-grained structure can be obtained by precipitation hardening during cooling. In addition, they prevent austenite grain growth and form carbide, nitride and carbonitrides, allowing the formation of fine-grained structures. In this way, these properties, which can be obtained by heat treatment, are provided by eliminating the heat treatment process and cost. These steels, which reach the desired high strength values by controlled cooling, are used in the energy sector, critical equipment where high strength is required, and in the construction sector. This study includes studies on the effects of vanadium, niobium and titanium on the mechanical properties and internal structure of hot rolled micro-alloyed steels after continuous casting. Steels containing different amounts of micro alloying elements such as vanadium, titanium and niobium were produced by continuous casting and hot rolling processes. Samples were taken by following many casting and rolling processes. A series of tests were carried out on the samples taken from the products produced after hot rolling. The samples were subjected to tests such as chemical analysis, tensile test, impact test, hardness measurement, optical examination and SEM analysis. The strength properties and internal structures of steels with similar basic chemical composition but containing different amounts of vanadium, titanium and niobium microalloy elements were investigated. As a result; It has been observed that each element has different effects on strength and microstructure properties according to the amount of use.