Difüzyon bağlı demir esaslı tozlarından üretilen T/M çeliklerin mikroyapı ve mekanik özelliklerine farklı ara kritik tavlama ısıl işlemlerin etkilerinin araştırılması
Investigation of different intercritically annealing heat treatment on microstructure and mechanical properties of P/M steels produced from diffusion bonded ferrous powders
Yazar: MUSTAFA TÜRKAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. AHMET GÜRAL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Teknik Eğitim = Technical Education

Özet:
Bu çalışmada, difüzyon bağlı demir esaslı tozlarından üretilen T/M çeliklerin mikroyapı ve mekanik özelliklerine farklı ara kritik tavlama ısıl işlemlerinin etkileri araştırılmıştır. Bunun için, ticari ismi DISTALOY AB olan difüzyon bağlı Fe-1.7Ni-1.5Cu-0.5Mo alaşımlı tozlar kullanılmıştır. Bu tozlara % 0.2 Grafit tozları ve yağlayıcı olarak % 0.9 Amide wax PM ilave edilmiştir. Karışım tozlar 670 MPa presleme basıncında soğuk olarak kalıplarda tek etkili olarak preslenmiş ve 1250 ºC sıcaklıkta 30 dakika süre ile sinterlenmiştir. Sinterleme işlemi sonrası tüm numunelerde gözenekler ve ferritik perlitik mikroyapıları oluşmuştur. Sinterlenmiş numuneleri üç gruba ayırıp bu sinterlenmiş numunelerden birinci kısmına farklı sıcaklıklarda (705 -735 -765 ºC ) ara kritik tavlama + su verme ısıl işlemleri uygulanmıştır. Sinterlenmiş numunelerin ikinci kısmına 890 ºC'de östenitlenip daha sonra farklı sıcaklıklara atmosfer kontrollü fırının içinde soğutup ( 705 -735 -765 ºC) ara kritik tavlama + su verme ısıl işlemleri uygulanmıştır. Sinterlenmiş numunelerin üçüncü kısmına da 890 ºC' de östenitlenip tamamen martensit yapıya dönüştürmek için su verme işlemi yapılmıştır. Martensit mikroyapısına sahip bu numunelerin bir kısmına daha sonra 180 ºC' de 2 saat ve bir kısmına da 250 ºC' de 3 saat temperleme işlemi yapıldı.Tüm numunelerde ara kritik tavlama sıcaklıkların artışıyla martensit hacim oranı artmıştır. Aynı zamanda 890 ºC de östenitlenip daha sonra farklı ara kritik tavlama ısıl işlemi uygulanan numunelerin martensit hacim oranı, doğrudan ara kritik tavlama ısıl işlem uygulanmış numunelerden daha yüksek çıkmıştır. Numunelerdeki martensit hacim oranındaki artışla akma, çekme ve darbe dayanımları artmıştır, süneklik ise azalmıştır. 890 ºC de östenitlenip ardından ara kritik tavlama ısıl işlemi uygulanan numunelerin sünekliği de artmıştır. Genel olarak, ara kritik tavlama ısıl işlemi uygulanan malzemelerin pek çok mekanik özellikleri su verilmiş ve temperlenmiş malzemelere oranla daha yüksek olduğu bulunmuştur.

Abstract:
In this study, effects of different intercritically annealing heat treatment was investigated on microstructure and mechanical properties of P/M steels produced from diffusion bonded ferrous powders. For this purpose, diffusion bonded Fe-1.7Ni-1.5Cu-0.5Mo alloying powders whose commercial name is DISTALOY AB were used. 0.2 % graphite powders and 0.9 % Amide Wax PM as a lubricant were included to these powders. The mixed powders were cold pressed at 670 MPa with single action mould and then sintered at 1250 ºC temperature for 30 min. After sintering processes, pores and ferritic plus pearlitic microstrutures formed in all specimens. Some of sintered specimens were used for direct intercritically annealed at different temperatures 705 -735 -765 ºC. Step quenching heat treatment cycles at 705 -735 -765 ºC temperatures from 890 °C were applied to some of the sintered specimens. To third group sintered specimens, quenching from 890 °C plus tempering at 180 °C for 2 hr and at 250 °C for 3 hr heat treatments were perfomed.Martensite volume fraction increased with increasing intrecritically annealing temperatures. Also, martensite volume fraction of step quenched specimens was higher than that of direct intercritcally annealed specimens. Yield, tensile and impact strength of intercrtically annealed specimens elevated and elongation decreased with increasing martensite volume fraction. Generally, It was found that many mechanical properties of intercrtically annealed specimens were higher than that of quenched plus tempered specimens.