Temperleme Isıl İşlem Sıcaklıklarının AISI 4140 Çeliği Üzerine Etkilerinin Araştırılması

Islah çelikleri, kimyasal bileşimleri özellikle karbon miktarı bakımından, sertleştirilmeye elverişli olan ve ıslah işlemi sonunda belirli bir çekme dayanımında yüksek tokluk özelliği gösteren, alaşımlı ve alaşımız makine imalat çelikleridir. Sunulan bu çalışmada, sanayide geniş kullanım alanına sahip olan AISI 4140 ıslah çeliğinin su verme işleminden sonra uygulanan temperleme ısıl işlemi sıcaklığının çeliğin mekanik özellikleri üzerine etkileri araştırılmıştır. Numunelere 850 °C sıcaklıkta su verme işlemi uygulanmış ve ardından numuneler 300, 450, 550 ve 650 °C olmak üzere dört farklı sıcaklıkta 1 saat süre ile temperleme işlemine tabi tutulmuştur. Mekanik özelliklerinin belirlenmesi için; numunelerin sertlik ölçümleri yapılmıştır. Ayrıca numuneler çekme ve darbe deneylerine tabi tutulmuştur. En düşük temperleme sıcaklığı olan 300 °C’de sertlik değeri maksimuma ulaşmıştır. En yüksek çekme ve akma dayanımı değeri de yine bu sıcaklıkta elde edilmiştir. Artan temperleme sıcaklığı ile birlikte numunelerin çekme ve akma dayanımı değerlerinde azalma görülmüştür.

Anahtar Kelimeler:

AISI 4140 Islah Çeliği, Temperleme Sıcaklığı, Çekme Dayanımı, Darbe Deneyi

PDF

___

[1] D. Gandy, Carbon Steel Handbook. California, USA: EPRI, Palo Alto, 2007, ss.1-2.
[2] M. Kam ve H. Saruhan, “Derin Kriyojenik İşlemin Farklı Bekletme Sürelerinin AISI 4140 (42CrMo4) Çeliğin Mekanik Özelliklerine Etkisi,” Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, c. 6, s. 3, ss. 553-564, 2016.
[3] A.H. Meysami, R. Ghasemzadeh, S.H. Seyedein and M.R. Aboutalebi, “An investigation on the microstructure and mechanical properties of direct-quenched and tempered AISI 4140 steel,” Materials & Design, vol. 31, no. 3, pp. 1570-1575, 2010.
[4] D.N. Zou, H. Ying, W. Zhang and X.D. Fang, “Influence of tempering process on mechanical properties of 00Cr13Ni4Mo supermartensitic stainless steel,” Journal of Iron and Steel Research, International, vol. 17, no. 8, pp. 50-54, 2010.
[5] W.S. Lee and T.T. Su, “Mechanical properties and microstructural features of AISI 4340 high-strength alloy steel under quenched and tempered conditions,” Journal of Materials Processing Technology, vol. 87, no. 1, pp. 198-206, 1999.
[6] H. Güler ve R. Özcan, “Effect of Quenching Process on Mechanical Properties of High Carbon Steels,” Uludağ University Journal of the Faculty of Engineering, vol. 19, no. 2, pp. 77-83, 2014.
[7] E. Kesti, “Ç - 4140 çeliğinin mikroyapi ve mekanik özelliklerine su verme ortamının etkilerinin araştırılması,” Yüksek lisans tezi, Makine Mühendisliği Bölümü, Selçuk Üniversitesi, Konya, Türkiye, 2009.
[8] U. Çalıgülü, M. Aras ve M. Türkmen, “Temperleme işleminin yağda soğutulan çeliklerin mikroyapı ve sertlik özelliklerine etkisi,” In 4th İnternational Symposium on Innovatite Technologies in Engineering and Science, Alanya, Türkiye, 2016, ss. 600-607.
[9] F. Öztürk, M. Demirezen ve M. Bayrak, “DIN 41Cr4 ve DIN 42CrMo4 çeliklerde ısıl işlemin mekanik özelliklere etkisinin araştırılması,” Teknoloji, c. 9, s. 2, ss. 145-152, 2006.
[10] H. Berns and W. Theisen, Ferrous Materials: Steel And Cast Iron, 1. Baskı, Bochum, Almanya: Springer Science & Business Media, 2008, ss. 3-418.