BETONARME YAPILARDA DUAL-FAZ ÇELİĞİNİN KULLANILABİLİRLİĞİNİN VE KOROZYON DİRENCİNİN ARAŞTIRILMASI

Abstract

Bu tez çalışmasında, inşaat sektörünün temel yapı malzemesi olan ve yurdumuzda bol miktarda üretilen düşük karbonlu SAE1010 inşaat çeliğinden dual-faz çeliği üretilerek, elde edilen bu çeliğin mekanik özellikleri ve beton içerisindeki korozyon davranışı üzerine temperleme ısıl işleminin etkisi incelenmiştir.İnşaat çeliğine, (?+?) bölgesinde 20, 40 ve 60 dk süre ile ostenitleme yapıldıktan sonra buz+su karışımında su verilerek farklı martenzit hacim oranlarına sahip dual-faz çelikleri elde edilmiştir. Daha sonra bu dual-faz çelikleri 200, 300 ve 400 oC sıcaklıklarda 45 dk süre ile temperlenerek sakin havada soğutulmuştur. Elde edilen dual-faz çeliklerinin metalografik incelemeleri tamamlandıktan sonra, çekme dayanımı, akma dayanımı, kesit daralması, toplam uzama, rezilyans modülü ve tokluk gibi mekanik özellikleri geniş bir biçimde incelenmiştir. Ayrıca kırılan yüzeyler taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenerek kırılmanın türü belirlenmiştir. Elde edilen dual-faz çeliklerinin mekanik özelliklerinin yanı sıra beton içerisindeki korozyon davranışları da belirlenmiştir.Çalışma neticesinde, dual-faz çeliklerinin mekanik özelliklerinin martenzit fazının sertliğine ve oranına bağlı olarak değiştiği gözlenmiştir. Temperleme ısıl işlemine bağlı olarak bu çeliklerin çekme, akma ve rezilyans modülü değerlerinin düştüğü, uzama, kesit daralması ve tokluk değerlerinin ise arttığı belirlenmiştir. Ayrıca, dual-faz çeliklerinin beton içerisindeki korozyon direncinin elde edildikleri ferritik-perlitik çelikten daha düşük olduğu ve temperleme ısıl işlemi ile korozyon direncinin daha da azaldığı tespit edilmiştir.In this dissertation study, SAE1010 structural carbon steel, which is the fundamental construction material of construction industry and wide range of product in our country, has been studied as dual phase steel by applying appropriate heat treatment and its mechanical properties and corrosion behavior in the concrete have been investigated for various tempering conditions.Dual-phase steel having different martensite volume ratio has been obtained by applying different quenching conditions; its (?+?) structure, which is obtained over A1 temperature by heating, is immersed into the ice+water medium and then it is annealed for various duration; 20, 40 and 60 minutes. Additionally, these dual-phase steels have been tempered at 200, 300 and 400 oC for 45 minutes and then cooled to the room temperature. Mechanical properties such as tensile strength, yielding strength, reduction of cross sectional area, total elongation, resilience modulus and toughness have been determined and metallographic examination of the steels has been done. In addition, fractographic examination has been studied with Scanning Electron Microscope (SEM) as well as their corrosion behavior in concrete.It is observed that mechanical properties of dual-phase steel have changed according to the hardness and ratios of martensite phases. Tensile strength, yield strength and resilience modulus of the steels have reduced, the total elongation, reduction of the cross sectional area and toughness have been increased upon to the tempering heat treatment. However, corrosion resistance of dual-phase steel in concrete decreases comparing to that of ferritic-perlitic structure and corrosion resistance have reduced with tempering heat treatment.