Eklemeli imalat yöntemiyle üretilen 17-4 PH çeliklerde yapı oryantasyonu ve ısıl işlemin etkileri


Türkyılmaz U. S., Karaağaç İ., Kabakçı M. O., Çetin B.

Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, cilt.40, sa.4, ss.2471-2483, 2025 (SCI-Expanded)

Özet

Bu çalışmada, eklemeli imalat yöntemlerinden Seçici Lazer Ergitme (SLM) teknolojisi kullanılarak üç farklı yapı

oryantasyonunda (XY, YZ ve XZ) üretilen 17-4 PH paslanmaz çelik malzemelere uygulanan ısıl işlemin mekanik

özelliklere, deformasyon dayanımına ve mikroyapıya etkileri deneysel araştırılmıştır. Sac formda üretilen deney

numuneleri çökelme sertleşme ısıl işlemine tabi tutularak 17-4 PH malzeme için Kondisyon A (Kon-A) elde

edilmiştir. Deneysel çalışmada üretildiği durumdaki ve Kon-A ısıl işlemli numunelerin bükme ile deformasyona

karşı dayanımları 30°, 45° ve 60° açılı V-bükme kalıplarında incelenmiştir. Kon-A numuneler en fazla 45° açı

sınırına kadar kırılmadan şekillendirilebilirken, üretildiği durumda olan numuneler 60° açıda deformasyona

dayanarak kırılmadan şekillendirilebilmiştir. En yüksek mekanik özelliklerin hem üretildiği durumdaki hem de

Kon-A için YZ yapı oryantasyonunda olduğu gözlemlenmiştir. Bu durumun, üretildiği durumdaki numunelerde

yüksek oranda bulunan östenitin ısıl işlem prosesi ile martenzite dönüşmesinden kaynaklandığı gözlemlenmiştir.

Üretildiği durumda olan numunelerde ortalama 988 MPa maksimum çekme dayanımı ve %12,35 uzama miktarı

gözlemlenirken Kon-A numunelerde ise ortalama 1370 MPa akma dayanımı ve %7,5 uzama gözlemlenmiştir.

Mekanik özelliklerdeki artışa bağlı olarak geri esneme değerlerinin de Kon-A numunelerde belirgin bir artış

gösterdiği tespit edilmiştir

In this study, the effects of heat treatment on mechanical properties, deformation strength, and microstructure of

17-4 PH stainless steel materials produced in three different structural orientations (XY, YZ and XZ) using

Selective Laser Melting (SLM) technology, one of the additive manufacturing methods, were experimentally

investigated. Test specimens produced in sheet form were subjected to precipitation hardening heat treatment, and

Condition A (Con-A), which produces a martensite phase in the microstructure, was obtained for 17-4 PH material.

The experimental study investigated the deformability of As-Built and Con-A specimens against deformation by

bending in V-bending dies with 30°, 45° and 60° angles. Con-A specimens could be formed without fracture up to

a maximum 45° bending angle, while as-built specimens could be formed without fracture by withstanding

deformation at a 60° bending angle. The highest mechanical properties were observed for both As-built and ConA in the YZ structure orientation. It was observed that this situation was caused by the transformation of austenite,

which was seen in high concentrations in the as-built samples, to martensite through the heat treatment process.

The as-built specimens showed a maximum tensile strength of 988 MPa and 12.35% elongation, while the Con-A

specimens showed a yield strength of 1370 MPa and 7.5% elongation. Depending on the increase in mechanical

properties, it was determined that the spring-back values also showed a significant increase in Con-A specimens