The comparison of microstructure and mechanical properties of a low carbon bainitic forging steel after isothermal transformation and direct cooling

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: MUHAMMED MUSTAFA BALCILAR

Danışman: BİLGEHAN ÖGEL

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Beynitik dövme çelikleri son yıllarda düşük maliyetleri ve enerji gereksimlerinden ve en uygun dayanç, süneklik, ve tokluk bileşimilerinden dolayı temperleme çeliklerine alternatif olarak ortaya çıkmıştır. Her ne kadar sürekli soğumanın beynitik dövme çeliklerine olan etkisi çalışılmışsa da, izotermal dönüşümün mikroalaşımlı beynitik dövme çeliklerinin mikroyapı ve mekanik özelliklerine etkisi hala açık bir alandır. Bu çalışmada 0.2C-1.3Si-1.5Mn-1.45(Cr+Mo) kompozisyonlu, V-Ti-Nb ile mikroalaşımlanmış, düşük karbonlu mikroalaşımlı beynitik bir dövme çeliği incelenmiştir. Çelik çeşitli sıcaklıklarda izotermal olarak dönüştürülmüş ve sürekli soğumaya bırakılmş, mikroyapısal nitelikleri optik miroskopi ve taramalı elektron mikroskopi ile, faz analizi için XRD ölçümleri ile, ve mekanik özellikleriyle kıyaslanmıştır. İzotermal dönüşüm süresinin etkisi de, 15 dakikadan başlayarak 30 saate kadar, her izotermal dönüşüm sıcaklığında incelenmiştir. Mikroyapısal karakterizasyon Ms sıcaklığının hemen üstünde yapılan izotermal dönüşümün en küçük iğne boyutlu ve maksimum beynit miktarının verdiğini göstermiştir. Kalıntı östenit ölçümleri bütün numunelerde sistem içinde benzer miktarda östenit kaldığını göstermiştir. Sertlik ölçümleri beynitik numune sertliklerinin benzer olduğunu ama en düşük sıcaklıkta dönüşen numunenin en sert mikroyapıyı verdiğini göstermiştir, sertlik aralığı 391-420HV'dir. Diğer numunelerin beynitik mikroyapı sertlik değerleri 378HV'den 421HV'ye kadar değişmektedir. Ms sıcaklığının hemen üstündeki izotermal dönüşüm %17 uzama ve 1264 MPa çekme dayancı ile en sünek ve tok çeliği oluşturmuştur. Sonuçlar izotermal dönüşümle elde edilen numunelerin üstün mekanik özelliklere sahip olduğunu göstermiştir ve en iyi performansa sahip malzemeler elde etmek için izotermal dönüşüm ısıl işlem yöntemleri tasarlanmalıdır.