Toz metalurjisi yöntemiyle yüzeyine karbür takviye edilmiş düşük karbonlu çeliklerin üretilmesi ve mikroyapısı
Producing of low carbon steels having surfaces reinforced with carbide by powder metallurgy technique and microstructure
Yazar: SEVAL HALE MAHMUTOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET EROGLU
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
ÖZETYüksek Lisans TeziTOZ METALURJİSİ YÖNTEMİYLE YÜZEYİNE KARBÜR TAKVİYE EDİLMİŞ DÜŞÜKKARBONLU ÇELİKLERİN ÜRETİLMESİ VE MİKROYAPISISeval Hale MAHMUTOĞLUFırat ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Anabilim Dalı2006, Sayfa :98Bu çalışmada yüzeyi farklı oranlarda grafit ve VC ile alaşımlandırılmış düşük karbonluçelikler toz metalurjisi yöntemi ile üretilmişlerdir. Çalışmada alaşımlı yüzeyin ve düşük karbonlu anamalzemenin bölgesinin toz karışımları ayrı ayrı hazırlanmıştır. Alaşımlı kısmı oluşturmak için grafitiçeriği %0.6 ve %1.2 ancak vanadyum karbür içeriği %5, %10, %15, %20 ve %25 olacak şekildedeğişen iki ayrı toz karışımı hazırlanmıştır. Numunelerin düşük karbonlu çelik kısmını oluşturmak içinise %0.2 grafit içeren Fe-grafit toz karışımı hazırlanmıştır.Kalıba önce düşük grafit içerikli tozlar veonun üzerine yüksek alaşımlı tozlar konularak oda sıcaklığında 800MPa basınç altında presleme işlemigerçekleştirilmiştir. Preslenme işleminden sonra preslenmiş numuneler 1200 oC'de 60 dk süre ilesinterlenmişlerdir. Sinterleme işleminden sonra elde edilen numunelerde mikroyapı incelemeleri(EDX, element dağılım haritası, X ışınları analizi dahil) ve sertlik ölçümleri gerçekleştirilmiştir.Mikroyapı incelemeleri sonucunda bütün numunelerde yüzey alaşımlanmış bölgeden düşük karbonluana malzemeye doğru mikroyapısal olarak dört bölge tespit edilmiştir. Bunlar yüksek alaşımlı bölge,kısmen alaşımlandırılmış bölge, geçiş bölgesi ve düşük karbonlu ana malzemedir. Özellikle geçişbölgesinin oluşumunda yüksek alaşımlı bölgeden düşük karbonlu bölgeye doğru meydana gelenkarbon difüzyonu neden olmuştur. Ayrıca karbon difüzyonu nedeniyle fonksiyonel olarak değişenmalzeme oluşumu da gerçekleşmiştir. Sertlik ölçümleri sonucunda en yüksek sertlikler vanadyumkarbür (V8C7) üzerinde elde edilmiş olup, düşük karbonlu ana malzemeye doğru düşüş göstermiştir.Sonuç olarak; bu çalışmayla yüzeyi alaşımlanmış fonksiyonel olarak değişen malzemelerin tozmetalurjisi yöntemi ile üretilebileceği gerek mikroyapısal gerekse sertlik ölçümleri ile gösterilmiştir.Anahtar Kelimeler: Yüzey Kompoziti, Fonksiyonel Olarak Değişen Malzeme, TozMetalurjisi,Vanadyum Karbür, Mikro Yapı, Sertlik

Abstract:
ABSTRACTMaster ThesisPRODUCING OF LOW CARBON STEELS HAVING SURFACES REINFORCEDWITH CARBIDE BY POWDER METALLURGY TECHNIQUE ANDMICROSTRUCTURESeval Hale MAHMUTOĞLUFırat UniversityGraduate School of Natural and Applied SciencesDepartment of Metallurgical and Materials Engineering2006, Page : 98In the present study, low carbon steel specimens of which surfaces were alloyed with differentamounts of graphite and vanadium carbides have been produced by powder metallurgytechnique. In the study the powder mixtures for surface alloyed side and for low carbon parentmetal were prepared, respectively. To produce surface alloyed side two different Fe-graphitepowder mixtures containing two different amounts of graphite powder (0.6 wt% and 1.2 wt%)with the same amount of vanadium carbide powder changing as 5, 10 , 15, 20 and 25 wt%were prepared. To produce the side of low carbon steel the powder mixture containing 0.2 wt%graphite were prepared. The low graphite powder mixture was filled into the mould first andthe alloyed powder mixture was filled on the low graphite powder and compacted with apressure of 800 MPa at room temperature. After compacting process, the specimens weresintered at 1200 oC for 60 min. After sintering operation, microstructural investigation includingSEM, EDX, elemental mapping and X-ray, and hardness measurements were performed. Fromthe results of microstructural investigation, from the surface alloyed side to low carbon steelside, it was observed four different microstructural regions, namely high alloyed region,partially alloyed region, transient region and low carbon steel parent metal. Especially, carbondiffusion from high alloyed side to low carbon parent metal caused the formation of transientregion .In addition, functionally graded material produced because of carbon diffusion. Fromthe results of hardness measurement, higher values were obtained for vanadium carbide (V8C7)and the hardness values showed a decrease towards the low carbon steel side. As a result, thisstudy showed that surface alloyed and functionally graded materials can be obtained by powdermetallurgy route as shown by microstructural investigations and hardness measurements.Keywords: Surface Composite, Functionally Graded Material, Powder Metallurgy, VanadiumCarbide, Microstructure, Hardness