Sıvı azotta bekletme ve geleneksel kriyojenik işlemlerin sae 4140 çeliğin mekanik ve mikroyapı özelliklerine etkilerinin karşılaştırılması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2014

Öğrenci: GÜRHAN HÖKE

Danışman: İSMAİL ŞAHİN

Özet:

Bu çalışmada, sıvı azotta bekletme işlemi ve kriyojenik yöntemin SAE 4140 çeliğe etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Bu kapsamda SAE 4140 çeliğine ıslah işlemi, sıvı azotta bekletme işlemi, kriyojenik işlem ve menevişleme işlemleri farklı sıra ve gruplar halinde uygulanmış ve toplamda 8 değişken oluşturulmuştur. Sıvı azotta bekletme işlemi görecek olan numuneler, 1,6 °C/dk ortalama hızla oda sıcaklığından -196 °C'ye indirilmiş ve bu sıcaklıkta 24 saat süreyle bekletilmiştir. Kriyojenik işlem uygulanacak numuneler ise 2 °C/dk sabit hızla oda sıcaklığından -140 °C'ye indirilmiş ve bu sıcaklıkta 24 saat boyunca bekletilmiştir. Yapılan mikrosertlik incelemeleri ve çekme deneyleri sonucunda, ıslah işlemi ardından yapılan tüm soğutma işlemlerinde, sertlikten ödün vermeksizin tokluğun arttığı gözlenmiştir. Tokluk açısından en bariz iyileşme; %32.83'lük artış ile ıslah işleminin ardından kriyojenik işlem ve son olarak menevişleme işlemi uygulanan 8 numaralı değişken numunelerinde görülmüştür. Sıvı azotta bekletme işlemi ve kriyojenik yöntemin, yüzey kalitesine olumlu ya da olumsuz bir etkisinin olmadığı gözlenirken; eş merkezlilik performansı bakımından sıvı azotta bekletme işlemi, kriyojenik yönteme bire bir alternatif teşkil edebilecek performansta gerçekleşmiştir. Kopma dayanımında en yüksek artış, 66 N/mm2 iyileşme ile 8 numaralı değişkende gerçekleşmiştir. Kriyojenik işlem veya sıvı azotta bekletme işlemi uygulanan tüm numunelerin mikroyapısında, martenzit dağılımında iyileşme ve martenzit oranında artış gözlenmiştir. Bu da sertlik verilerinde bir miktar artış sağlamıştır. Çalışma kapsamında incelenen özellikler bakımından; sıvı azotta bekletme işleminin, klasik kriyojenik işleme değişen oranlarda alternatif teşkil edebileceği görülmüştür.