Yüksek Karbonlu Toz Metalurjisi Çeliklerinin Su Verme ve Temperleme Davranışlarına Ham Yoğunluk Etkisinin İncelenmesi
Investigation of Effect of Green Density on Quenching and Tempering Behaviors of High Carbon Powder Metallurgy Steels
Yazar: Yılmaz, Tolga; Sevindiroğlu, Dilan Zehra; Suvay, Atakan
Dergi: Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, Vol. 10 No. 4, 2022
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Toz metalurjisi,yüksek karbonlu çelik,mikroyapı,ısıl işlem,presleme basıncı ; Powder metallurgy,high carbon steel,heat treatment,pressing pressure,microstructure,Toz metalurjisi,yüksek karbonlu çelik,ısıl işlem

Bu çalışmada Toz Metalurjisi yöntemi ile 400 MPa ve 800 MPa tek yönlü farklı preslenme basınçlarında %1,2 karbon içeren çelik numuneler üretilmiştir. Üretilen numuneler 1200˚C’de 20 dakika vakum atmosferinde sinterlenme işlemine bırakılmıştır. Sinterlenen numunelerin ham yoğunluk ve sertlik değerleri ölçüldükten sonra faz hacim oranları ve gözenek miktarları hesaplanmıştır. Bu işlemlerden sonra numuneler 850˚C’de 5 dakika östenitlendikten sonra su verme işlemine tabi tutulmuştur ve martenzitik bir yapı elde edilmiştir. Martenzitik yapının sert ve kırılgan özelliğini iyileştirmek için 200˚C, 400˚C ve 600˚C’de temperleme ısıl işlemi uygulanmıştır. Yapılan ısıl işlem ve basınç farklılıklarının malzemenin mikroyapı ve sertlik değerine etkisi incelenmiştir. Bu incelemeler sonucunda presleme basıncı arttıkça sinterlenen numunelerin yoğunluğu artmış buna bağlı olarak 800 MPa basınçta perlit oranı daha yüksek çıkarken gözenek oranı azalmıştır. Toz metalurjisi ile üretilen numunelerde gözenek oranının mekanik özelliklere etkisi sebebiyle presleme basıncı 800 MPa olan numuneler aynı ısıl işlemi görmüş olan presleme basıncı 400 MPa olan numunelere göre sertlik değerleri daha yüksek çıkmıştır.

In this study, steel samples containing 1.2% carbon were produced at different unidirectional pressing pressures of 400 MPa and 800 MPa by Powder Metallurgy method. The produced samples were sintered at 1200˚C for 20 minutes in a vacuum atmosphere. After measuring the green density and hardness values of the sintered samples, the phase volume ratios and pore amounts were calculated. After these processes, the samples were austenitized at 850˚C for 5 minutes, then immediately subjected to quenching, accordingly a martensitic structure was obtained. Tempering heat treatment was applied at 200˚C, 400˚C and 600˚C to improve the hard and brittle properties of the martensitic structure. The effect of heat treatment and pressure differences on the microstructure and hardness value of the material was investigated. As a result of these examinations, as the pressing pressure increased, the density of the sintered samples increased and accordingly, the pearlite volume fraction was higher at 800 MPa pressure, while the porosity amount decreased. Due to the effect of the porosity amount on the mechanical properties of the samples produced by powder metallurgy, the hardness values of the samples with a pressing pressure of 800 MPa were higher than the samples exposed a pressing pressure of 400 MPa, which underwent the same heat treatment.