20mnb4 Hammaddesinden üretilen vidaların üretim ve ısıl işlem kaplamalarının incelenmesi
Investigation of production and heat treatment coatıngs of screws produced from 20mnb4 raw material
Yazar: SELEN ESKİOCAK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FAZIL HÜSEM
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Cıvata/vida üretiminin kritik prosesi olan ısıl işlem ve kaplama prosesi; soğuk şekillendirilen malzemenin metalografik mikro yapının araştırılması hem proses verimi hem de ürün performans kriterleri açısından değerlendirildiğinde sektörde deneysel geliştirme faaliyetlerinin başında gelmektedir. Bu tez çalışmasında çekilmiş 20MnB4 hammaddesinin soğuk dövme ile üretilip malzemenin ısıl işlem ve kaplama prosesleri sonrası mikro yapısının incelenmesi amaçlanmıştır. Farklı çaplarda 7 adet 20MnB4 hammaddesinden ve 1 adet QST32 hammaddesinden olmak üzere toplam 8 adet numune presleme makinasında üretilmiş ve ovalama makinasında diş açılmıştır. QST32 hammaddesi 20MnB4 hammaddesi gibi sık kullanıldığından 2 hammadde karşılaştırılmıştır. Hammaddeler çekme testine tabi tutulmuştur. Tüm numuneler farklı  
kaplamalarda kaplanmıştır. Yine tüm numuneler 48, 72, 96 saat olmak üzere korozyon davranışlarını ölçmek amacıyla korozyon testine tabi tutulmuştur. Test sonunda ağırlık kayıpları ölçülmüştür. Ek olarak çekme ve tuz testi sonuçları ile ilişki kurmak adına numunelerin sertlik ve tork değerleri belirlenmiştir. Son olarak tüm numunelerin optik görüntüleri çekilerek mikro yapıları optik mikroskobu kullanılarak analiz edilmiştir. Süreç içinde bantlı ısıl işlem fırında gerçekleştirilen ısıl işlem prosesi sonucunda ortaya çıkan mamulün metalografik incelemesinin yapılması; ısıl işlem sonrası oluşan mikro yapı incelemesi, sertlik incelemesi, akma-çekme test diyagramı ile birlikte açıklama yapılmıştır. Normal koşullarda 20MnB4 hammaddesinden üretilen zintek kaplamalı numunenin şartları daha iyi sağladığı görülmüştür.

Abstract:
The heat treatment and coating process, which is the critical process of bolt/screw production, is one of the leading experimental development activities in the sector when the metallographic microstructure of the cold formed material is evaluated in terms of both process efficiency and product performance criteria. In the thesis study, it is aimed to investigate the microstructure of drawn 20MnB4 raw material after cold forging, heat treatment and coating processes. A total of 8 samples, 7 of 20MnB4 raw material and 1 of QST32 raw material with different diameters, were produced in the pressing machine and threaded in the thread rolling machine. Because of QST32 raw material is frequently used like 20MnB4 raw material, 2 raw materials were compared. Raw materials were subjected to tensile test. All samples were coated in different coatings. All samples were subjected to corrosion tests for 48, 72, 96 hours in order to measure the corrosion behaviour. Weight losses were measured at the end of the test.  
In addition, hardness and torque values of the samples were determined to correlate 
with the tensile and salt test results. Finally, optical images of all samples were taken and their microstructures were analysed using optical microscopy. In the process, metallographic examination of the product resulting from the heat treatment process carried out in the belt (continuous) heat treatment furnace; microstructure examination 
after heat treatment, hardness examination were explained with the yield-tension test diagram. Under normal conditions, it was observed that the zintec coated sample produced from 20MnB4 raw material provided the conditions better.