AISI 4140 Çeliğine Uygulanan Sığ Kriyojenik İşleminin Mekanik Özellikler Üzerindeki Etkisi

Bu çalışmada; AISI 4140 çeliğine farklı sürelerde sığ kriyojenik işlem uygulanmış ve ısıl işlem parametrelerinin aşınma davranışları ve darbe dayanımları üzerindeki etkisi incelenmiştir. Kriyojenik işlemlerde 3 farklı bekletme süresi ve tek temperleme işlemi uygulanmıştır. Aşınma testleri üç farklı kuvvet altında (5 N, 10 N ve 15N) sabit kayma hızında (3.16 m/s) ve üç farklı kayma mesafesinde (95 m, 190 m, 285 m) gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmalar sonucunda, sığ kriyojenik işlem parametrelerinin AISI 4140 çeliğinin mekanik özelliklerini önemli derecede etkilediği belirlenmiştir. Kriyojenik işlem ısıl işleminde düşük bekletme sürelerinin başta aşınma olmak üzere birçok mekanik özellikler üzerinde pozitif bir etkiye sahip olduğu görülmüştür. AISI 4140 çeliğinin mekanik özellikleri, kriyojenik ısıl işlem parametreleri kontrol edilerek optimize edilebileceği belirlenmiştir

The Effects of Shallow Cryogenic Process On The Mechanical Properties of AISI 4140 Steel

In this study, shallow cryogenic treatments were carried out for various holding time to AISI 4140 steel and the effects of heat treatment parameters on wear behavior, impact strength and tensile strength were investigated. Three different holding times were used for cryogenic heat treatments. After the cryogenic process, single tempering was applied. In addition, the abrasion tests were carried out at three different forces (5N, 10N and 15N) at a constant slip speed (3.16 m / s) and at three different slip distances (95 m, 190 m, 285 m)It has been determined that the shallow cryogenic process parameters significantly influence the mechanical properties of the AISI 4140 steel as a result of experimental studies., Low heat treatment times in cryogenic heat treatment have been found to have a positive effect on many mechanical properties, especially wear. The mechanical properties of the AISI 4140 steel can be optimized by controlling the shallow cryogenic heat treatment parameters.

PDF

___

[1] Ş. Ekinci, A. Akdemir, Nitrürlenmiş AISI 4140 çeliğine uygulanan yükün aşınma hızına etkisi, Selçuk Üniversitesi Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu, Konya, (2011).
[2] S, Ulu, H. Aytekin, G. Said, , 4 Farklı çeliğin bazı mekanik özelliklerine Fe-Fe3c faz diyagramında A1-A3 arasında yapılan ısıl işlemlerin etkisi. Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, (2006).
[3] MKE Kurumu Genel Müdürlüğü, 1454 sayı, 8 Nisan Tarihli yazı, (1993).
[4] S.H. Avner, Introduction to Physical Metallurgy, McGraw Hill Book Company, 2.ed., New York, (1986),315-336.
[5] S. Choo, S. Lee, M.G. Golkovski, Effects of accelerated electron beam irradiation on surface hardening and fatigue properties in an Ç-4140 steel used for automotive crankshaft, Materials Science and Engineering A, 293 (2000), 56–70.
[6] M. M. Sundaram, Y.Yakup, K. P. Rajurkar. Experimental study of the effect of cryogenic treatment on the performance of electro discharge machining. ASME 2009 International Manufacturing Science and Engineering Conference, 2 West Lafayette, Indiana, USA, October 4–7,(2009).
[7] Y. Yildiz, M. M. Sundaram, K. P Rajurkar, The effects of cold and cryogenic treatments on the machinability of beryllium-copper alloy in electro discharge machining. 44th CIRP Conference on Manufacturing Systems, Madison, Wisconsin, 1-3 June, (2011)
[8] G. Höke, İ.Şahin, Ç.Henifi, T. Fındık, Kriyojenik işlemin SAE 4140 çeliğinin mekanik özellikler üzerine etkisi, Selçuk Teknik Dergisi, Cilt 13:2 (2014), 25-37.
[9] E. Demir, nvestigation of the effects of holding times at cryogenic temperatures on residual stress distribution of AISI D2 tool steel, Yıldırım Beyazıt University, Graduate school of natural and applied sciences, Ankara, (2014).
[10] O. Yamanoğlu, Soğuk iş takımlarının aşınma direnci üzerinde kriyojenik işlemin etkisi, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, (2015).
[11] F.K. Arslan, Soğuk iş takım çeliklerinde sıfıraltı işlem derecesinin mekanik özelliklere etkisi, Yüksek Lisans Tezi, Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya, 3:4 (2010), 41-53.
[12] P. Baldissera, C. Delprete, Effects of deep cryogenic treatment on static mechanical properties of 18NiCrMo5 carburized steel, Materials & Design, 30: (2009),1435–1440.
[13] A. Taskesen, S. Aksoz, A. T. Ozdemir, The effect of cryogenic treatment on ageing behaviour of B4C reinforced 7075 aluminium composites Kovove Mater. 55 (2017), 57–67.
[14]S.Aksöz, A. T. Özdemir, R. Çalin, Z. Altinok, B. Bostan, Sinterleme, Yaşlandirma Ve Kriyojenik Isil Işlemlerinin AA2014-B4c Kompozit Yapisina ve Mekanik Özelliklerine Etkileri, 28:4 (2013)831-839.