IF ve BH çeliklerinde oluşturulan farklı tane boyutlarının statik deformasyon yaşlanma davranışlarına etkisi
The effect of the different grain si̇zes on the static strain aging behaviour of IF and BH steels
Yazar: TUGAY DOĞAN
Danışman: PROF. DR. SÜLEYMAN GÜNDÜZ
Karabük Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, otomotiv sektöründe yaygın olarak kullanılan soğuk şekillendirmeye uygun IF 7115 ve BH 220 çeliklerinin statik deformasyon yaşlanma davranışları incelenmiştir. IF 7115 ve BH 220 çelik sac malzemelerden hazırlanan çekme numuneleri, ilk önce farklı tane boyutu oluşturmak amacıyla iki farklı sıcaklıkta (920 °C ve 970 °C) 40 dakika solüsyona alınmış ve ardından suda soğutulmuştur. Daha sonra hem ana malzeme hem de solüsyona alınmış numuneler % 3 ön deforme edilerek ardından 180 °C'de 10, 20, 30 dakika ve 1, 3, 5 saat zaman aralıklarında yaşlandırılmıştır.
Deneysel çalışmalarda, ana malzeme ve solüsyona alınan numunelerin mikroyapı incelemeleri yapılarak tane boyutundaki değişimler tespit edilmiştir. Yaşlandırılan ana malzeme ve solüsyona alınan numunelerin akma dayanımı, çekme dayanımı, % uzama ve yaşlanmadan dolayı dayanım artışı (ΔY) değerlerindeki değişimleri belirlemek için çekme deneyi uygulanmıştır.
Deney sonuçları incelendiğinde, hem IF 7115 hem de BH 220 çeliklerinin ana malzeme ve solüsyona alınmış numunelerinde statik deformasyon yaşlanmasının meydana geldiği görülmüştür. Solüsyona alınan numunelerin statik deformasyon yaşlanmasından daha fazla etkilendiği tespit edilmiştir. Ana malzeme, solüsyona alınan ve yaşlandırılan IF 7115 ve BH 220 çeliklerinin hepsinde tane boyutunun artması dayanım değerlerini düşürürken yaşlanmadan dolayı dayanım artış (ΔY) değerlerini arttırmıştır.
Yaşlanmadan dolayı dayanım artış (ΔY) değerlerine bakıldığında, en büyük artış BH 220 çeliğinin 970 °C'de 40 dakika solüsyona alınan ve ardından 180 °C'de 30 dakika yaşlandırılan 60 μm tane boyutuna sahip numunesinde tespit edilmiştir. Ayrıca, bütün ana malzeme, solüsyona alma ve yaşlanma şartları için BH 220 çeliğinin akma ve çekme dayanım değerleri ve yaşlanmadan dolayı dayanım artış (ΔY) değerleri IF 7115 çeliğine göre daha yüksek bulunmuştur.

Abstract:
In this study, static strain aging behaviors of IF 7115 and BH 220 steels, which are used in the automotive sector were investigated. Tensile test samples from IF 7115 and BH 220 sheet steel materials were first subjected to 40 minutes solution treatment at two different temperatures (920 °C and 970 °C) and then cooled in water to obtain different grain sizes. Both as-received and heat treat samples were pre-strained for 3 % in tension and then aged at 180 °C for 10, 20, 30 min. and 1, 3, 5 hrs.
In experimental works, microstructures of as-received and solution heat treated samples were examined to see differences in grain size. Tensile tests were carried out to determine the yield strength, ultimate tensile strength, elongation (%) and an increase in strength due to ageing (ΔY) values of aged as-received and solution heat treated samples.
Results indicated that both IF 7115 and BH 220 steel showed static strain ageing behavior under as received and solution heat treated conditions. Solution heat treated samples showed higher susceptible to static strain ageing compared to the as-received samples. An increment in grain size resulted in a decrease in strength but an increase in strength due to ageing (ΔY) values for IF 7115 and BH 220 steels under as-received, solution heat treated and aged conditions.
The highest increase in strength due to ageing (ΔY) values were obtained in BH 220 steel sample with 60 μm grain size, solution heat treated at 970 °C for 40 min and then aged at 180 °C for 30 min. In addition, the yield strength, tensile strength and an increase in strength due to ageing (ΔY) were found to be higher than those of IF 7115 steel for as-received, solution heat treated and ageing conditions.