Kademeli hadde uygulanmış farklı metalik malzemelerde mekanik özelliklerin iyileştirilmesi
Improvement of mechanical properties in different metallic materials subjected to incremental rolling
Yazar: YUSUF EFE
Danışman: PROF. DR. OKAN ÜNAL
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, çift fazlı (DP600) çelik, yüksek mukavemetli düşük alaşımlı (HSLA) çelik ve arayer atomsuz (IF) çelik olmak üzere 3 farklı malzeme seçilmiştir. Daha sonra tüm numuneler belirlenen parametreler (30 dk, 1 saat, 2 saat ve 4 saat) doğrultusunda aşırı titreşimli dövme (SVP) işlemine maruz bırakılmıştır. Dövme işleminden sonra numunelere mikroyapı incelemeleri, X-ray difraksiyon (XRD) analizleri, yüzey pürüzlülüğü ölçümleri, mikrosertlik ölçümleri yapılmış, daha sonra aşınma ve sürtünme testleri ve korozyon testleri uygulanmıştır. Mikroyapı incelemeleri, tüm numuneler için dövme süresine paralel olarak deformasyondan etkilenen tabaka kalınlığının arttığını göstermiştir. DP600, HSLA ve IF numuneleri karşılaştırıldığında deformasyon tabaka kalınlığı en yüksek numuneler sırasıyla HSLA, IF ve DP600 olarak gözlemlenmiştir. Ayrıca işlem görmemiş ile karşılaştırıldığında dövülmüş numunelerin yarı yükseklikteki pik genişliği (FWHM) değerlerinin genel olarak daha yüksek olduğu görülmüştür. Bu sonuçlar yüzeyde tane boyutu incelmesi ve sertlik artışı ile ilişkilendirilmiştir. Yüzey pürüzlülüğünün işlem süresi ile doğru orantılı bir şekilde arttığı, ancak işlem görmüş diğer numuneler ile karşılaştırıldığında DP600 ve IF 4 saat dövülmüş numuneler de yüzey pürüzlüğünün düştüğü gözlemlenmiştir. Benzer şekilde işlem süresi arttıkça mikrosertlik değerlerinin de arttığı görülmüştür. Korozyon testleri titreşimli dövmenin IF üzerinde negatif bir etkiye sahip olduğunu, ancak bununla birlikte DP600 ve HSLA için korozyon direncini arttırdığını göstermiştir. Dövme sonrası yüksek yükler altında hem DP600 hem HSLA ve hem de IF'nin aşınma ve sürtünme direncinin özellikle de 4 saat dövülmüş numunelerde arttığı gözlemlenmiştir.

Abstract:
In this study, three different materials were selected: dual-phase (DP600) steel, High-strength low-alloy (HSLA) steel and interstitial-free (IF) steel. Then, all samples were subjected to severe vibratory peening (SVP) in accordance with the determined parameters (30 min, 1h, 2h and 4h). After peening, microstructure examinations, XRD analyses, surface roughness measurements, microhardness measurements, wear and friction tests and corrosion tests of the samples were carried out. Microstructural examinations showed that the deformed layer thickness increased in parallel with the peening time for all samples. When DP600, HSLA and IF samples were compared, the samples with the highest deformation layer thickness were observed as HSLA, IF and DP600, respectively. In addition, it was observed that the full width at half maximum (FWHM) values of the peened samples were generally higher compared to the as received ones. This was associated with grain size refinement and increased hardness. The surface roughness increased in direct proportion to the processing time, but the surface roughness decreased in the DP600 and IF 4h peened samples compared to other treated samples. Similarly, it was observed that microhardness values increased as the processing time increased. Corrosion tests showed that SVP had a negative effect on IF, however increased the corrosion resistance of DP600 and HSLA. After peening, it was observed that the wear and friction resistance of both DP600, HSLA and IF increased under high loads, especially in 4h peened samples.