Hülya DURMUŞ, Fatma ÇAKIR, Canser GÜL

FARKLI MENEVİŞLEME SICAKLIKLARININ 51CrV4 ÇELİĞİNİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİLERİNİN İNCELENMESİ

Otomotiv ve makine endüstrilerinde, yorulma dayanımı yüksek olan birçok parçanın imalatında; yüksek mukavemetleri, yüksek darbe dayanımları ve mükemmel yorulma performansları nedeniyle 51CrV4 çelikleri tercih edilmektedir. İçerdikleri Si, Mn, Cr ve V alaşım elementleri nedeni ile mekanik dayanımları yüksektir. Isıl işlem uygulanabilir ve sertleştirilebilir çelik grubunda yer alırlar. Yapılan bu çalışmada tavlama ve yağda soğutma adımlarından sonra farklı iki sıcaklıkta menevişleme işlemi uygulanan 51CrV4 çeliğinin morfolojik ve mekanik özelliklerindeki değişim incelenmiş ve menevişleme işleminin aşınma dayanımı üzerine olan etkileri tartışılmıştır. Çalışmanın sonucunda ferritik matris içinde karbür çökeltilerinden oluşan ve beynitik yapı içeren iki farklı mikroyapıya ulaşılmıştır. Kesit ve yüzeyden alınan sertlik ölçümlerinde belirgin bir farklılık gözlemlenmemiştir. Buna rağmen, yapılan çekme, çentik darbe ve kuru kum kauçuk aşınma testleri sonucunda numune grupları arasında belirgin farklılıklar gözlemlenmiş ve en uygun menevişleme sıcaklığının 315 C olduğu sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler:

51CrV4, Isıl işlem, Kuru kum kauçuk, Aşınma, Mekanik özellikler

PDF

___

[1] Boccalini, M., Goldenstein, H. Solidification of high speed steels. International Materials Reviews, 46(2)(92–115), (2013).
[2] Chen, R., Wang, Z., Zhu, F., Zhao, H., Qin, J., Zhong, L. Effects of rare-earth micro-alloying on microstructures, carbides, and internal friction of 51CrV4 steels. Journal of Alloys and Compounds, 824(153849), (2020).
[3] Zhu, J., Zhang, Z., Xie, J. Improving strength and ductility of H13 die steel by pre–tempering treatment and its mechanism. Materials Science and Engineering: A, 752(101–114), (2019).
[4] Śledź, M., Stachowicz, F., Zielecki, W. The effect of shot peening on the fatigue strength of steel sheets. Redakcia Kovove Materialy, Kovove Materialy-Metallic Materials, 2 (53)(91-95), (2015).
[5] Kubit, A., Bucior, M., Zielecki, W., Stachowicz, F. The impact of heat treatment and shot peening on the fatigue strength of 51CrV4 steel, 21st European Conference on Fracture (ECF), Catania, Italy, 24.6.2016, (ECF21), Book Series: Procedia Structural Integrity, 2(3330–3336), (2016).
[6] Göken, J., Maikranz-Valentin, M., Steinhoff, K., Golovin, I. S., Ivleva, T. V., Flejszar, A., Riehemann, W. Mechanical spectroscopy study of thermo-mechanically treated 51CrV4 steel. Materials Science and Engineering: A, 521-522(335–339), (2009).
[7] Zabel, A., Rödder, T., Tiffe, M. Material testing and chip formation simulation for different heat treated workpieces of 51CrV4 steel, 16th CIRP Conference on Modelling of Machining Operations, Burgundy, France 15.06.2017, Procedia CIRP 58, 181 – 186, (2017).
[8] Brinic, J., Brcic, M., Krscanski, S., Lanc, D., Niu, J., Wang, P. Steel 51CrV4 under high temperatures, short-time creep and high cycle fatigue. Journal of Constructional Steel Research, 147(468-476), (2018).
[9] Dlouhy, J., Hauserova, D., Motycka, P. Bainite austenitization in 51CrV4 spring steel: Accelerated cementite spheroidisation, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 179 (2017), 1, Article number 012016, 4th International Conference Recent Trends in Structural Materials, COMAT, (2016).
[10] Goulas, C., Kumar, A., Mecozzi, M.G., Castro-Cerda, F. M., Herbig, M., Petrov, R. H., Sietsma, J. Atomic-scale investigations of isothermally formed bainite microstructures in 51CrV4 spring steel. Materials Characterization, 152(67-75), (2019).
[11] Pant, G., Singh, A. P., Sharma, H. K., Cooling rate characteristics of vanadium based micro alloyed steel, Materials Today Proceedings, 26(2)(1087-1090), (2020).
[12] Karabulut, H., Türkmen, M., Temperleme işleminin tozaltı kaynak yöntemi ile birleştirilen mikroalaşımlı çeliklerin mekanik özelliklerine etkisi, Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 7(3)(587-594), (2016).
[13] Çalıgülü, U., Aras, M., Türkmen, M. Temperleme işleminin yağda soğutulan çeliklerin mikroyapı ve sertlik özelliklerine etkisi. In 4th International Symposium on Innovative Technologies in Engineering and Science (ISITES), Antalya, Turkey, 3-5.11.2016, ISITES2016.
[14] Uslular Hadde, www.uslularhadde.com, https://www.uslularhadde.com/islah-celikleri, (İnternet Sitesi Erişim tarihi: 20.09.2020)
[15] Hauserova, D., Dlouhy, J., Kotous, J. Structure refinement of spring steel 51Crv4 after accelerated spheroidisation." Archives of Metallurgy and Materials, 62, (2017).
[16] Zhang, L., Gong, D., Li, Y., Wang, X., Ren, X., Wang, E. Effect of Quenching Conditions on the Microstructure and Mechanical Properties of 51CrV4 Spring Steel, Metals, 8(1056), (2018).
[17] Bodycote, www.bodycote.com, https://www.bodycote.com/tr/hizmetler/isil-islem/, (İnternet Sitesi Erişim tarihi: 20.09.2020)
[18] Lambers, H.-G., Gorny, B., Tschumak, S., Mainer, H. J., Canadic, D. Crack growth behavior of lowalloy bainitic 51CrV4 steel. Procedia Engineering, 2(1373–1382), (2010).