Aısı 52100 Rulman Çeliğinde Beynitik Martensitik Dubleks Mikroyapının Geliştirilmesi Ve İşlenebilirliğe Etkisinin Araştırılması


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2017

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Mücahit Kaplan

Danışman: ADNAN AKKURT

Özet:

Bu çalışmada AISI 52100 rulman çeliğinde ısıl işlemle beynit + martensit dubleks yapılar üretilmiş, mekanik özellikler, kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğüne etkileri araştırılmıştır. Rulman uygulamaları için gerekli sertlik değerini (~62 HRC) elde etmek amacıyla 25 mm çapında ve küreselleştirilmiş başlangıç mikroyapısına sahip AISI 52100 çeliğinden deney numuneleri hazırlanmıştır. Farklı östenitleme ve östemperleme sıcaklık ve sürelerinde ısıl işlem çevrimleri uygulanmıştır. Bu çalışma sonucunda hedeflenen sertlik değeri 950 ºC'de 30 dk. östenitlemenin ardından 275 ºC'de 30 dk. östemperleme ve suda suverme sonrası elde edilmiştir. Bu ısıl işlemle elde edilen numuneler 2253 MPa çekme dayanımı ve 19 J darbe tokluğu sergilemişlerdir. Yine aynı başlangıç numunelerinden farklı beynit hacim oranları (BHO) (%10, 30, 40 ve 50 BHO) 950 ºC'de 30 dk. östenitlemenin ardından 275 ºC'de farklı sürelerde (15 dk. 24 saat) östemperleme sonrası suda suverme işlemi ile elde edilmiştir. İşleme parametrelerinin kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğüne etkilerini incelemek amacıyla dört farklı beynit hacim oranına sahip numunelere sabit kesme derinliğinde (0,25 mm), 4 farklı kesme hızı 60, 80, 100, 120 m/dk. ve 3 farklı ilerleme 0,075, 0,1, 0,125 mm/dev'de sert tornalama işlemi uygulanmıştır. BHO arttıkça ilerleme kuvveti, radyal kuvvet ve asıl kesme kuvveti azalmıştır. BHO 10 olduğunda mikroyapıda çok yüksek oranda bulunan taze martensit ve doymamış kalıntı östenitin gerinim pekleşmesine etkisiyle kesme kuvvetlerinin radyal bileşeninin en yüksek olduğu görülmüştür. BHO 30, BHO 40 ve BHO 50 olan numunelerde asıl kesme kuvvetinin en yüksek olduğu ve sertlik azalmasına bağlı olarak kesme kuvvetlerinin tamamında azalma görülmüştür. Kesme kuvvetlerinin sertlikten daha çok mikroyapıdaki faz hacim oranlarına ve morfolojilerine bağlı olduğu saptanmıştır. BHO ile yüzey pürüzlülüğü arasında doğrusal bir ilişki gözlenmemiştir. En düşük ortalama yüzey pürüzlülük değeri (Ra) 0,38 μm, 0,075 mm/dev ilerleme, BHO %50 ve 60 m/dk kesme hızında sağlanmıştır. En yüksek Ra değeri 1,98 μm, 0,125 mm/dev ilerleme, BHO %10 ve 120 m/dk. kesme hızında elde edilmiştir.