Sementasyon çeliklerinde difüzyon ve sertlik derinliğini arttıracak ısıl işlem koşullarının incelenmesi
Research of the heat threatment conditions that will increase the hardness deepness and the diffusion of sementation steels
Yazar: İDRİS KARAGÖZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. RAMAZAN SAMUR
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Günümüz endüstrisinde iki önemli özellik ön plana çıkmaktadır. Bunlardan birincisi kalite, ikincisi ise maliyettir. Sanayi açısından bakıldığında en kalitelisini en uygun maliyete ve mümkün olan en kısa sürede üretmek rekabet edebilmek adına birçok firma tarafından benimsenmiş bir görüştür.Maliyet çalışmaları kapsamında üretim yöntemleri ön plana çıkmaktadır. Üretimde malzemelerde öncelikli olarak kullanım amacına uygunluğa ve işlenebilirliğe bakılmaktadır. Çelik sektöründe malzeme ne kadar işlenebilir özellikte ise o derece kullanımı yaygınlaşmaktadır.Çeliklerde karbon oranı düştükçe, işlemeye karşı dirençleri de düşmektedir. Bu nedenle üretim sanayinde kullanılmaları kolaydır. Tek sakıncaları kullanım esnasında istenilen sertliği vermemeleridir. Bu durumda yapılacak işlem, üretim esnasında yumuşaklıklarından faydalanıp işlemek, sonradan sertleştirmek veya sertleşebilmek için gerekli olan karbonu bünyelerine katmakla üretim işlerimizi kolaylaştırmaktır.Bu çalışma kapsamında, öncelikle çelik kavramı üzerinde durulmuş, çeliklerin kullanım alanları ve standartları detaylı olarak incelenmiştir. Daha sonra sementasyon çeliklerinin sınıflandırılması yapılmış, semente çeliklerine uygulanan ısıl işlemler, sertlik derinliğine etki eden faktörler, difüzyon ve difüzyon olayına etki eden faktörler, alaşım elementlerinin sertlik ve difüzyona olan etkileri incelenmiştir.Teorik olarak incelenen ve hesaplanan bu yöntemlerin deneysel olarak karşılaştırılması amacıyla bu çalışma kapsamında SAE 8620 Asil Çelik menşeli malzemeden alınan 15x15x100 mm ve 20x20x100 mm ölçülerinde birer adet numune 860 °C de 6 saat ve 7 saatlik sürelerde siyanür oranı % 10 olan tuz banyosunda ısıl işleme tabi tutulmuşlardır. Isıl işlem sonrası malzemeler 180 °C de 2 saat menevişleme işlemine tabi tutulmuştur. Menevişleme işleminden sonra, deney malzemesinden kesme cihazında kesilerek incelemek için kalıplamayapılmış, zımparalama, dağlama ve parlatma işlemleri yapılmıştır. MIKROSCAN marka mikroskop ile içyapıları incelenmiş.semente sürelerine bağlı olarak mikro yapılarında meydana gelen değişimler gözlemlenmiştir. Süper Rockvvell cihazı ile de Vickers taraması yapılarak sertlik tabloları oluşturulmuş ve derinlik ve sertlik grafikleri çizilmiştir. Daha sonra aynı kesitte farklı sürelerde ısıl işleme tabi tutulmuş olan numunelere ait grafikler karşılaştırılmış^. Elde edilen bulgulara göre deney sonuçları yorumlanmıştır. Tartışma ve değerlendirme bölümünde deney sonuçlarının değerlendirilmesi ile elde edilen verilere göre öneriler ortaya konulmuş ve bazı kriterler seçenek olarak sunulmuştur.

Abstract:
Today's industry two points comes forvvard. One of them is quality and the second is cost. If we look at it from the industry point of view to manufacture the best quality with a minimum cost and shorter manufacturing time is accepted by most of the companies to compete.For cost analyses manufacturing processes comes forvvard.İn the manufacturing process vvorkability and the to be the right raw material have the precedence.ln steel industry the more you can vvork on the steel and shape the more common it gets as a raw material and preferred by companies.The lovver the carbon level goes dovvn in the steel the easier it gets to vvork vvith and shape steel so that it is preferred and used in the manufacturing industry. The only disadvantage is that they can't provide the hardness that is desired in the application. İn this case we have to vvork on the steel and shape them first and then add carbon to the steel and harden them.İn this project steel standarts and usage areas are detaily examined. And then you can see the classification of the carburized steel, heat threatments that are applied to the steel, factors that effects the deepness of hardness on the surface diffusion and factors that effect the diffusion process. Also you can see the effects of the alloy elements to the hardness and diffusion.İn this document to compare the theoretical vvith the paractical conclusions SAE8620 steel raw material vvith dimentions 15x15x1 OOmm and 20x20x1 OOmm two samples vvere heat threatment in 860 °C vvith %10 cyanide salt bath for 6 and 7 hours. After the heat threatment the parts vvere kept in 180 °C temperature for 2 hours.After the tempering process to analyse the parts vvere cut in the cutting machine , emeried , cauterized and refined. VVİth MICROSCAN brand microscope the parts inner structures and according to the heat threatment time the changes of the micro structures vvere analysed..Vickers scan vvere made and hardness and deepness of hardness diagrams vvere created by using the süper Rocvvell machine.Then other samples with different heat threatment time were compared with these samples in the diagrams. According to the experimental discoveries the coclusions were interpreted.ln the argument and evaluation part according to the conclusions we had some suggestions were made and criterions were present as choices.