15-5PH PASLANMAZ ÇELİK SAC MALZEMELERDE SICAKLIĞIN GERİ ESNEMEYE ETKİSİNİN DENEYSEL ARAŞTIRILMASI


Özcan A. H., Karaağaç I., Demirel M. Y., Kabakçı M. O.

4. ULUSLARARASI MÜHENDİSLİK BİLİMLERİ VE MULTİDİSİPLİNER YAKLAŞIMLAR KONGRESİ, İstanbul, Türkiye, 03 Kasım 2022, ss.38-45

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: İstanbul
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.38-45
  • Gazi Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

15-5 PH kalite çökeltmeyle sertleştirilebilir paslanmaz çelikler üstün mekanik özellikleri ve korozyon

direnci sebebiyle birçok alanda olduğu gibi havacılık endüstrisinde sıklıkla kullanılmaktadır. Ancak

bu mekanik özellikler, sac malzemelerin soğuk şekillendirilebilirliğini sınırlamakta ve bu nedenle şekillendirmeyi

kolaylaştırmak için ısı kullanmak gerekmektedir. Bu çalışmada, 1,6 mm kalınlığındaki 15-5

kalite kondüsyon A (Con-A) sac malzeme 620 ˚C’de 4 saat tavlanarak H1150 kondisyonuna getirilmiş

ve 15, 30, 45, 60 ve 75˚ bükme kalıplarda şekillendirilebilirliği deneysel araştırılmıştır. Zımba uç radiyusu

R 2 mm, şekillendirme hızı 10 mm/s ve ütüleme süreleri 0 ve 10 sn sabit deney parametreleri olarak

belirlenmiştir. Con-A şartlarında UTS ve sertlik değeri sırasıyla 1093 MPa ve 35 HRC iken, ısıl işlem

sonrasında 999 MPa ve 31 HRC değerine düşmüştür. H1150 kondisyonundaki malzemenin ısıl işlem

görmemiş Con-A malzemesine göre geri esnemelerinin 3,2 dereceye kadar iyileştiği görülmüştür.

Bükme açıları göz önüne alınarak yapılan değerlendirmeler de ise; 15 dereceden 45 dereceye kadar olan

bükümlerde geri esneme değerinin azaldığı, 45 dereceden 75 dereceye kadar olan bükümlerde ise geri

esnemenin arttığı gözlemlenmiştir. Bu durum, yüksek deformasyon hızlarında yapılan soğuk şekillendirmeden

dolayı doğal büküm ekseninin kayması sonucu meydana gelen ikizlenme mekanizmasından

kaynaklanmaktadır. Ayrıca, ütüleme süresinin 0’dan 10 sn’ye çıkarılmasının geri esneme değerlerine

belirgin bir etkisi olmadığı da gözlemlenmiştir. Deneysel çalışmalar sonucunda, her iki kondisyondaki

numuneler için ölçülen geri esneme değerlerine göre en uygun büküm açısı 45˚ olarak belirlenmiştir.

15-5 PH quality precipitation hardenable stainless steels are frequently used in the aviation industry as well as in many areas due to their superior mechanical properties and corrosion resistance. However, these mechanical properties limit the cold formability of sheet materials, and therefore it is necessary to use heat to facilitate forming. In this study, 1.6 mm thick 15-5 quality condition A (Con-A) sheet material was annealed at 620 ˚C for 4 hours and brought to H1150 condition, and its formability in 15, 30, 45, 60 and 75˚ bending molds was experimentally investigated. Punch tip radius R was determined as 2 mm, forming speed was 10 mm/s, and ironing times were determined as 0 and 10 s as fixed test parameters. While UTS and hardness values were 1093 MPa and 35 HRC, respectively, under Con-A conditions, they decreased to 999 MPa and 31 HRC after heat treatment. It was observed that the springback of the material in H1150 condition was improved by up to 3.2 degrees compared to the unheat-treated Con-A material. In the evaluations made taking into account bending angles; It has been observed that the springback value decreases in bends from 15 degrees to 45 degrees, and the springback value increases in bends from 45 degrees to 75 degrees. This situation arises from the twinning mechanism that occurs as a result of the shift of the natural twist axis due to cold forming at high deformation rates. Additionally, it was observed that increasing the ironing time from 0 to 10 seconds did not have a significant effect on the springback values. As a result of the experimental studies, the most appropriate bending angle was determined as 45˚, according to the springback values measured for the samples in both conditions.