Borlu çelikler ve mikro alaşımları çeliklere uygulanan temperleme ve kriyojenik işlemin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ÖMER FARUK KAPLAN

Danışman: Bülent Bostan

Özet:

Borlu çelikler, aşınma direnci yüksek ve sertleşebilme kabiliyeti ile ön plana çıkmış bir çeliktir. Mikro alaşımlı çelikler ise düşük oranda, vanadyum, niyobyum ve titanyum ile birlikte düşük maliyette yüksek tokluk, kaynaklanabilirlik, yüksek korozyon direnci ve sertleşebilirliğe önemli etkiler sağlamaktadır. Bu çalışmada sıcak dövme işlemi uygulanmış olan 33MnCrB5-2 borlu çeliğin ve 38MnSiVS5 mikro alaşımlı çeliğe kriyojenik işlem ve temperleme ısıl işlemi uygulanarak mekanik olarak sertlik, darbe ve aşınma testi yapılmıştır. Mikroyapı analizleri tarama elektron mikroskobu (SEM) ve optik mikroskop (OM) yardımı ile incelenmiştir. Enerji-dağıtıcı X-ışını spektrometresi (EDS, IXRF Sys.) ile ısıl işlemler sonrası mikroyapıdaki farlı bölgelerden element dağılımları analiz edilmiştir. Uygulanan kriyojenik işlem ve temperleme ısıl işleminin çökelti dağılımına ve kırınım olduğu düzlemlere etkisini incelemek için X-Işını Kırınım yöntemi (XRD) kullanılmıştır. Bu analiz sayesinde numunelerde meydana gelen dislokasyon yoğunlukları hesaplanarak mekanik özelliklere etkisi incelenmiştir. Dislokasyon yoğunluğunun uygulanan kriyojenik işlem ve temperleme ısıl işlemi ile nasıl değiştiği ve mekanik özellikler ile ilişkisi araştırılmıştır. Yapılan analizler sonucu ana malzemelere temperleme uygulanmadan sadece kriyojenik işlem uygulandığında sertlik değerlerinin her iki grup malzemede de yaklaşık % 6 azaldığı görülmüştür. Temperleme ısıl işlemi sonrası uygulanan kriyojenik işlem ile darbe ve aşınma dayanımının yaklaşık % 50arttığı gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler : Borlu çelikler, vanadyum mikroalaşımlı çelikler, aşınma, sertlik