Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2010
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Cemal ÇARBOĞA
Danışman: BURHANETTİN İNEM
Özet:Bu çalışmada, 1635 ºC'de ergitilen Ç1020 malzemesine değişik oranlarda bor ilave edilerek seramik kalıplara iki adet döküm gerçekleştirilmiştir. I. döküm işleminde borsuz, 7, 15, 26, 29 ve 42 ppm bor elde edilmiştir. II. döküm işleminde ise 10, 17, 19, 23, 32, 42, 49 ve 63 ppm bor elde edilmiştir. Değişik oranlarda elde edilen borlu 30x30 mm kalınlığında kare malzemeler 2 pasoda haddelenerek % 70 – 80 deformasyon sağlanmıştır. 2. paso çıkış sıcaklığının östenit bölgesinde olmasına dikkat edilmiştir. Haddelenen numuneler optik mikroskopta incelenmiş ve tane içerisinde heterojen 0,1 ila 1 μm arasında küresel noktalar olduğu gözlenmiştir. Ayrıca yer yer 1 ila 5 μm büyüklüğünde turuncu renkte köşegenli (genelde dikdörtgen) parçacıkların olduğu görülmektedir. Değişik bor oranlarında tane yapılarında belirgin bir fark görülmemiştir. Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile yapılan incelemelerde optik mikroskop ile görülen siyah noktaların sementit parçacıkları olduğu tespit edilmiştir. Optik mikroskop ile görülen turuncu renkte köşegenli parçacıkların ise titanyum nitrür (TiN) olduğu anlaşılmıştır. SEM ile yapılan incelemelerde bor tespit edilememiştir. Elekton Prob Mikro Analiz (EPMA) ile yapılan incelemelerde ise, özellikle ferrit tanelerinin içerisinde görülen siyah noktaların koyu olanların bor nitrür (BN) olduğu nokta analizi ile tespit edilmiştir. Ayrıca EPMA ile yapılan haritalama metodu ile borun homojen olarak tane içerisinde dağıldığı gözlenmiştir. Değişik oranlarda bor içeren Ç1020 çeliğine yapılan sertlik testlerinde 15 ppm bor içeren Ç1020 çeliğinde 20 HV5 değerinde bir artış gözlenmiştir. Çentikli darbe deneyinde 10 ppm bor içeren Ç1020 çeliğinde 2 joule bir artış gözlenmiş fakat bor oranının artmasıyla düşüş eğilimi göstermiştir. Sertlik ve darbe testleri sonucunda optimum bor oranının 10 ila 15 ppm olduğu sonucuna varılmıştır. Çekme testleri sonuçlarına göre ise, akma dayanımında 26 ppm bor içeren Ç1020 çeliğinde 17 MPa artış, çekme dayanımında ise 20 MPa artış olduğu gözlemiştir. Bor çelik içerisinde katı eriyik oluşturarak dayanım artırmıştır. Fakat vakumsuz indüksiyon ocağında döküm işleminin gerçekleştirilmesi işlemlerin kontrolünü zorlaştırmış ve bor nitrür oluşması engellenememiştir. Akma ve çekme dayanımı artarken süneklikte herhangi bir azalma görülmemiştir. Haddelenmiş borsuz, 15 ve 26 ppm bor içeren Ç1020 malzemesi 875 ºC'de 1 saat bekletilerek havada ve suda soğutularak ısıl işlem gerçekleştirilmiştir. Suda soğutulan numunelerin hepsinde martenzit görülürken, havada soğutulan homojen ferrit ve perlit içerdiği gözlenmiştir. Isıl işlem sonrası değişik bor oranlarında sertlik değerlerinde belirgin bir fark görülmemiştir. Ayrıca 200 ºC'de 2,4, 6 ve 8 saat süre bekletilerek yaşlandırma işlemi uygulanmış fakat mevcut üretilen çeliğin yaşlandırma eğilimi olmadığı anlaşılmıştır.