Çift fazlı yapılandırılmış borlu çeliğin mekanik özellikleri
Mechanical properties of dual phase structured boron steel
Yazar: HANEFİ GÜL
Danışman: PROF. DR. AYSEL YAZICI
Manisa Celal Bayar Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine ve İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmanın amacı, ara su verme ve kritik sıcaklıklar arası bölgede tavlama ısıl işlem uygulamalarıyla çift fazlı yapılandırılacak olan orta karbonlu yüksek mukavemetli düşük alaşımlı borlu çeliğin mukavemetten feragat etmeden sünekliğinin geliştirilebilme imkanlarını incelemektir. Ara su verme ve kritik sıcaklıklar arası bölgede tavlama ısıl işlemleriyle geliştirilecek olan çift fazlı mikro yapıya sahip (ferritik -martenzitik) borlu çeliklerin mekanik özellikleri sertleştirilmiş ve temperlenmiş numunelerle kıyaslanmıştır.

Isıl işlemler öncesi ve sonrasında numunelerin sertlik, mikroyapılarında meydana gelen değişimler ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Faz oranlarının belirlenmesinde Clemex Vision Lite image analiz programından yararlanılmıştır. Yapılan çalışma sonucunda; en yüksek ortalama sertlik hızlı soğutulmuş martenzit mikroyapı sahip numunelerde, en düşük ortalama sertlik ısıl işlem görmemiş numunelerde ölçülmüştür. Ara su verme işlemi (Q1: 870 oC, 25 dakika / Su + Q2: 760 oC, 5 dakika / Su) ısıl işlem yapılmamış numuneye yakın bir süneklik sağlarken çekme ve akma mukavemetini geliştirmiştir. Kritik sıcaklıklar arası tavlama yapılan numuneler ısıl işlem yapılmamış numunelere göre çekme direncinde bir miktar gelişme sağlarken, bu numunlerede % kopma uzaması ısıl işlem görmemiş numuneye göre %58-74 oranında arttırmıştır. Çift fazlı yapılandırmanın mukavemetten feragat etmeden sünekliğinin geliştirilebilmesine imkân sağladığı saptanmıştır.

Abstract:
The aim of this study is to examine the possibilities of improving the ductility of medium-carbon high-strength low-alloy boron steel, which will be structured in two phases, by heat treatment applications of intermediate quenching and annealing in the region between critical temperatures, without sacrificing strength. The mechanical properties of boron steels with a dual-phase microstructure (ferritic-martensitic), which will be developed by heat treatments of intermediate quenching and annealing in the region between critical temperatures, were compared with hardened and tempered samples.

The hardness, changes in microstructure and mechanical properties of the samples were examined before and after heat treatments. Clemex Vision Lite image analysis program was used to determine phase ratios. As a result of the study; The highest average hardness was measured in samples with rapidly cooled martensite microstructure, and the lowest average hardness was measured in samples without heat treatment. Intermediate quenching process (Q1: 870 oC, 25 minutes / Water + Q2: 760 oC, 5 minutes / Water) improved the tensile and yield strength while providing a ductility close to the unheated sample. Samples annealed between critical temperatures provided some improvement in tensile strength compared to samples without heat treatment, while increasing elongation to fracture by 58-74% compared to the sample without heat treatment. It has been determined that the dual-phase configuration allows improving ductility without sacrificing strength.