Akademik Veri Yönetim Sistemi
18th INTERNATIONAL CONFERENCE ON ENGINEERING & NATURAL SCIENCES, Girne, Kıbrıs (Kktc), 25 - 29 Kasım 2025, ss.1624-1631, (Tam Metin Bildiri)
Savunma sanayii günümüzde en
hızlı gelişen sektörlerden biridir ve zırhlı muharebe araçları bu alanda önemli
bir yer tutmaktadır. Bu araçların üretiminde çelik, alüminyum, seramik ve
kompozit malzemeler kullanılmakla birlikte, şekillendirilebilirlik, tedarik
kolaylığı ve maliyet açısından en yaygın tercih edilen malzeme çeliktir. Zırh
çelikleri, bu araçların tasarımlarına uygun geometrilerde kullanılmak üzere
çoğunlukla lazer kesim yöntemi ile işlenmektedir. Ancak bu yöntemde malzeme
yüzeyine aktarılan yüksek ısı girdisi, martensitik yapıya sahip yüksek sertlikteki
çeliklerde mikroyapısal dönüşümlere ve buna bağlı olarak mekanik özelliklerde
değişimlere yol açabilmektedir. Literatürde özellikle 600 HB sertlik
seviyesindeki çeliklerde, lazer kesim sonrasında çekme dayanımı ve akma
dayanımında belirgin düşüşler raporlanmıştır. Bu çalışmada, ortalama 600 HB
sertlikte zırh çeliğinde 1700 mm/dk kesim hızında gerçekleştirilen lazer kesim
işleminin mekanik özellikler ve yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkileri deneysel
olarak incelenmiştir. Kesim işlemleri sabit 1900 W lazer gücü, belirli odak
konumu ve sabit gaz basıncı altında gerçekleştirilmiştir. Kesim sonrasında
hazırlanan numunelerde akma dayanımı (Rp₀.₂), çekme dayanımı (Rm) ve kopma
uzaması (A%) değerleri ölçülmüş; ayrıca kesim yüzeylerinden pürüzlülük (Ra)
değerleri elde edilmiştir.
Elde edilen sonuçlar, lazer kesim
sonrası çekme ve akma dayanımlarında belirgin bir düşüş gözlenmediğini, ancak
kopma uzamasında(süneklik) ve yüzey pürüzlülüğünde ısıl etkiden kaynaklı
değişimlerin meydana geldiğini göstermiştir. Bu bulgular, literatürdeki benzer
çalışmalarda raporlanan yüksek düşüş değerlerinden farklı olarak, kullanılan
kesim parametrelerinin ısı girdisini sınırladığı ve dolayısıyla mekanik
özelliklerdeki değişimin minimum düzeyde kaldığını ortaya koymaktadır.
Anahtar Kelimeler: Zırh çeliği, Lazer kesim, Mikroyapı, Isı
tesiri altındaki bölge (ITAB)
The defense industry is one of
the fastest-developing sectors today, and armored combat vehicles constitute a
significant part of this field. Although materials such as aluminum, ceramics,
and composites are also used in their production, steel remains the most
commonly preferred material due to its formability, availability, and cost
efficiency. Armor steels, which generally possess a martensitic microstructure
with hardness levels around 600 HB, are typically shaped by laser cutting to
achieve the geometries required by vehicle designs. However, the high thermal
energy transferred to the material during laser cutting may cause
microstructural transformations in these ultra-high-hardness steels, leading to
changes in mechanical properties. In the literature, particularly for steels
with hardness values near 600 HB, several studies have reported a considerable
decrease in tensile and yield strength after laser cutting. In the present
study, the effect of the laser cutting process at a constant cutting speed of
1700 mm/min on the mechanical properties and surface quality of armor steel
with an average hardness of 600 HB was experimentally investigated. The cutting
operations were carried out using a constant laser power of 1900 W, a fixed
focal position, and constant assist-gas pressure. Following the cutting
process, yield strength (Rp₀.₂), ultimate tensile strength (Rm), and elongation
at fracture (A%) values were measured on prepared specimens, while surface
roughness (Ra) values were also obtained from the cut edges. The experimental
results indicated no significant reduction in tensile and yield strengths after
laser cutting, while a slight change in elongation and surface roughness was
observed due to the localized thermal effects. These findings differ from the
higher degradation levels reported in previous studies and suggest that the
applied cutting parameters in this work effectively limited the thermal input,
resulting in minimal variation in the mechanical behavior of the 600 HB armor
steel.
Keywords: Armor steel, Laser cutting Microstructure, Heat affected
zone (HAZ)