YÜKSEK KARBONLU ÇELİKLERİN SÜPERPLASTİKLİĞİ ÜZERİNE ALAŞIM ELEMENTLERİNİN ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Abstract

Yüksek Lisans Tezi YÜKSEK KARBONLU ÇELİKLERİN SÜPERPLASTİKLİĞİ ÜZERİNE ALAŞIM ELEMENTLERİNİN ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI BÜLENT KURT Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Metal Eğitimi Anabilim Dalı 1999 Sayfa: Süperplastiklik, bir malzemenin belirli sıcaklık ve deformasyon hızlarında boyun vermeksizin çok yüksek şekil değiştirebilme özelliğidir. Herhangi bir amaçla şekillendirilmesi gereken malzemelerde süperplastiklik özelliği sağlandığı takdirde, malzemelerin deformasyona tabi tutulabilmesi için iç yapının uygun olmayışı, deformasyon için yüksek sıcaklıklara ihtiyaç duyulması, şekillendirmede kullanılan takım ve kalıpların yüksek sıcaklığa dayanıklı özel çeliklerden imal edilme zorunluluğu, şekillendirmenin çok fazla operasyonlar ile gerçekleştirilmesi veya birkaç farklı imalat yöntemi kullanılarak son şeklin verilmesi gibi güçlüklerin ortadan kaldırıla bilineceği düşünülmektedir. Bu amaçla, bu çalışmada, dökülmüş, % 50' lik deformasyon oranında dövülmüş ve ısıl çevrim işlemi uygulanmış olan dört farklı alaşım içeriğineIV sahip yüksek karbonlu çeliklerin süperplastik özelliği ve alaşım elementlerinin süperplastikliğe etkisi araştırılmıştır. Bu çalışmada, öncelikle süperplastiklik için gerekli görülen uygun mjkroyapının oluşturulması için ısıl çevrim tekniği uygulanmış olup, malzemelerin akma dayanımı, çekme dayanımı ve sertlik değerleri belirlenmiştir. Daha sonra belirli sıcaklık ve deformasyon hızlarında süperplastik çekme deneyleri yapılmıştır. Ayrıca çalışmanın tüm kademelerinde optik mikroskobi ve SEM incelemeleri yapılmıştır. Sonuç olarak en iyi süperplastiklik, düşük alüminyum içerikli (% 0.15) numunede 730 °C de ve 2.9xl0"3 - l.lxlO"2' lik deformasyon hızı aralığında elde edilmiştir. Ayrıca 'm' değeri 0.59 olarak belirlenmiştir. Bu çalışmada, 1. bölümünde konuya giriş yapılmış, 2. bölümünde süperplastiklik, süperplastikliğe tesir eden faktörler ve süperplastiklik mekanizması ile ilgili literatür araştırılması sunulmuştur. 3. bölümde süperplastiklik testi uygulanan malzemeler anlatılmıştır. 4. bölümde yapılan deneysel çalışmalar hakkında bilgi verilmiştir. 5. bölümde deneylerden elde edilen sonuçlar verilmiş, 6. bölümde ise deney sonuçlarının değerlendirilmesi ve öneriler verilmiştir.

SUMMARY Master Thesis INVESTIGATION OF THE EFFECTS OF ALLOYING ELEMENTS ON THE SUPERPLAST1CITY OF HIGH CARBON STEELS BÜLENT KURT Fırat University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Metallurgy Education 1999, Page: Superplasticity is the property of deformation in higher degrees at a certain temperature range and deformation rates without necking. Superplasticity can be used to remove many requirements and stages in forming of a material such as higher temperatures for deformation, special forming dies, resistant to high temperature and wear, multi-step operations and use of different methods for finishing. With this aim, in this study, the effect of the alloying elements on superplasticity and the superplasticity itself in high carbon steels having four different compositions after thermomechanical processes were investigated. In this study, first in order to obtain a finer microstructure for superplasticity, the specimens were forged in a rate of 50 %. Then thermomechanical process were conducted. After and later the thermomechanical process the tencile strengthVI and hardnesses of the specimens were determined. Having been carried out the superplasticity tests, the optical and SEM microscopy were done. As a result it was seen that the best superplasticity was obtained in the specimen with low Al (0.15 %) content at 730 °C and with a deformation rate range of 2.9x10 3 - l.lxlO"2. The m value (deformatin rate sensitivity exponent) was found as 0.59. In this study, in the first chapter, the superplasticity and its importance is introduced. In the second chapter, comprehensive literature research in superplasticity is given. In the third chapter, the materials used in superplasticity researchs are explained. In the fourth chapter, experimntal studies are presented. In the fifth chapter, the results of the experiments and finally in the sixth chapter, the conclusions and recommendation are given.