Ferritik Paslanmaz Çeliğin Malzeme Yapısal Denklem Parametrelerinin Belirlenmesi ve Doğrulanması
Determination and Verification of Material Constitutive Equation Parameters of Ferritic Stainless Steel
Yazar: Korkmaz, Mehmet Erdi
Dergi: Duzce University Journal of Science and Technology, Vol. 7 No. 1, 2018
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; AISI 430,Gage length,Tensile test,Johnson-Cook ; AISI 430,Geyç uzunluğu,Çekme testi,Johnson-Cook

Paslanmaz çelikler; özellikle ferritik olanlar, yüksek korozyon direnci, yüksek ve düşük sıcaklık dayanımı,mekanik mukavemet ve uzun süre dayanıklılık sebebiyle ısıya dayanıklı cihazlar, ev aletleri ve inşaatmalzemelerinde kullanılmaktadır. Bu çalışmada, AISI 430 ferritik paslanmaz çeliğin malzeme yapısal denklemparametrelerinin (Johnson-Cook-JC), geyç uzunluğu değişimine bağlı olarak belirlenmesi ve istatistiksel olarakdoğrulanması amaçlanmıştır. Yedi farklı geyç uzunluğu (0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 50 mm) ile çekme numunelerihazırlandıktan sonra, numuneler aynı deformasyon hızında (2 mm / sn) gerilme testlerine tabi tutulmuştur.Burada, gerinim hızına bağlı olarak akma gerilmesinin değişimi incelenmiştir, çünkü deformasyon hızı sabittutulmuştur ve geyç uzunluğu değiştirilmiştir. Aynı cihaz üzerinde yarı statik ve dinamik çekme testleriyapılmıştır. Malzemeler ayrıca, yüksek sıcaklıklarda akma gerilmelerinin değişimini gözlemlemek için referansgerinim hızında farklı sıcaklıklarda çekme deneylerine tabi tutulmuştur. Aynı sıcaklıkta, gerinim hızının 0,2’den0,4 s-1’e artırılması ile akma gerilmesi değerinin yaklaşık %5 arttığı tespit edilmiştir. Ayrıca, aynı çekme hızındafırın sıcaklığının 300 °C‘den 600 °C‘ye çıkarılmasıyla akma gerilmesinin %27 azaldığı belirlenmiştir. Bu testlersonucunda malzemenin JC parametreleri belirlenmiştir ve son olarak bu parametreler istatistiksel olarakkanıtlanmıştır.

Stainless steels; especially ferritic ones are used in heat resistant devices, home appliances, constructionmaterials due to their high corrosion resistance, high and low temperature availability, mechanical strength andlong-time durability. In this study, it was aimed to identify the material constitutive equation parameters(Johnson Cook-JC) of the AISI 430 ferritic stainless steel depending on the gage length variation and to verifythe parameters statistically. After preparing tensile samples with seven different gage lengths (0.5, 1, 2, 5, 10, 20,50 mm), the samples were subjected to tensile tests at the same deformation speed (2 mm/sec). Here, the variation of the yield stress depending on the strain rate was investigated because the deformation speed waskept constant and the gage length was changed. Both quasi-static and dynamic tensile tests were conducted onthe same setup. The materials were also subjected to tensile tests at different temperatures on reference strainrate to observe the change of the yield stresses at elevated temperatures. At the same temperature, when thestrain rate was increased from 0.2 to 0.4 s-1, the yield stress was found to increase by about 5%. Furthermore, itwas determined that the yield stress decreased by 27% by increasing the furnace temperature from 300 ° C to600 ° C at the same tensile speed. As a result of these tests, the JC parameters of the material were determinedand finally, the validity of these parameters was proved statistically.