Ahmet GÜRAL, Onur ALTUNTAŞ, Emine Kübra ÖZER

Sade Karbonlu Toz Metal Bir Çeliğin Çekme Dayanımına Statik Deformasyon Yaşlanma İşleminin Etkilerinin Araştırılması

Bu çalışmada Toz Metalurjisi (TM) yöntemi ile üretilmiş % 0,4 C’lu çeliklerin deformasyon yaşlanması üzerine tavlama sıcaklıklarının etkisi incelenmiştir. Bu amaçla saf demir tozuna, ağırlıkça % 0,4 oranında doğal grafit tozu ve yağlayıcı olarak ise ağırlıkça % 0,3 çinko stearat ilave edilmiştir. Elde edilen toz karışımları, oda sıcaklığında ve tek etkili kalıpta 700 MPa presleme basıncında şekillendirilerek mikro çekme test numuneleri üretilmiştir. Ardından 1180 oC sıcaklıkta saf argon gazı atmosferi altında 30 dk boyunca sinterlenme işlemine bırakılmıştır. Sinterlenme işlemi sonrasında üretilen orta karbonlu toz metal çeliklere %4 oranında ön deformasyon uygulanmıştır. Ardından sırasıyla 200, 300 ve 400 oC sıcaklıklarda 30 dakika süre yaşlandırma işlemi gerçekleştirilmiştir. Yapılan deformasyon yaşlanması sonrası, toz metal çeliklerin; mikroyapı, sertlik, kırık yüzey ve çekme özellikleri araştırılmıştır. Statik deformasyon sonucundaenyüksekakmadayanımıvesertlikdeğeri 200oC’destatikdeformasyonyaşlanması uygulanan numunelerde görülmüştür.

Investigation of the Effects of Static Deformation Aging Treatment on the Tensile Strength of a Plain Carbon Powder Metal Steel

In this study, the effect of annealing temperatures on the deformation aging of 0.4% C steels produced by Powder Metallurgy (PM) method was investigated. For this purpose, 0.4% by weight natural graphite powder and 0.3% by weight zinc stearate are added to pure iron powder. Micro tensile test samples were produced by shaping the obtained powder mixtures at room temperature and at a pressure of 700 MPa in a single-axis mold. Then it was left to sintering for 30 minutes under an atmosphere of pure argon gas at 1180 oC. 4% pre-deformation was applied to the medium carbon powder metal steels produced after sintering. Then, aging treatment of 30 minutes was carried out at 200, 300 and 400oC temperatures, respectively. After aging deformation, powder metal steels; microstructure, hardness, broken surface and tensile properties were investigated. As a result of static deformation, the highest yield strength and hardness value were seen in the samples where static deformation aging at 200 oC was applied.

PDF

___

[1] G.E. Dieter, Mechanical Metallurgy, Mc Graw-Hill BookCompany, New York, 1961.
[2] Chiew, S.P.,Zhao, M.S. and Lee, C.K., “ Mechanical properties of heat-treated high strength steel under fire/post-fire conditions”, Journal of Constructional Steel Research, 98: 12–19 (2014).
[3] Cotrell, A. H. and Bilby, B.A., “Dislocation theory of yielding and strainageing of iron”, Proc. Phys. Soc., 62: 49-62 (1949).
[4] Karahan, T., Ertek, E. H., Tümer, M. and Kaçar, R., “Strengthening of AISI 2205 duplex stainless steel by strain ageing”, Materials and Design, 55: 250–256 (2014).
[5] Josefson, B.,Nilsson, J.O. and Wilson, A., “Phase transformation in duplex steels and the relation between continuous cooling and isothermal heat treatment”, Proc. Conf. Dup. Stainless Steel, 91:67-69 (1991).
[6] Pettersson, C. O., Fager, S. Å., & Steel, A. S. (1995). Welding practice for the Sandvik duplex stainless steels SAF 2304, SAF 2205 and SAF 2507. AB Sandvik Steel, Sweden.
[7] Gündüz, S. (2008). Static strain ageing behaviour of dual phase steels. Materials Science and Engineering: A, 486 (1-2), 63-71.
[8] Lee, S. H., Choi, J. Y., & Nam, W. J. Hardening behavior of a 304 stainless steel containing deformation-induced martensite during static strain aging. Materials transactions, (2009).
[9] Glen, J., “Effect of alloying elements on the high temparature tensile strength of normalised low carbon steel”, Journal of theIronand Steel Institute,186: 21-32 (1957).
[10] Strutt, A.J. and Larimer, J.W., “Structure property relationships of Zeron 100”, Proc. Conf. Phase Transformation, Cambridge, 178 (1987).
[11] Graff, S.,Forest, S., Strudel, J. L., Prioul, C., Pilvin, P. And Béchade, J. L., “Strainl ocalization phenomen associated with static and dynamic strain ageing in notched specimens: experiments and finite element simulations”, Materials Science and Engineering A,387–389: 181–185 (2004).
[12] Wilson, D.V. and Russel, B., “The contrubution of precipitation to strain ageing in low carbon steels”,Acta Metall.,8: 468-479 (1960).
[13] Gündüz, S.& Kaçar, R. (2000). Statıc Straın Ageıng In Mıcroalloyed Steels Teknoloji, 3(4).
[14] Ahmet Bülbül, “İş Makinelerinin Jantlarında Statik Yaşlanmanın Etkisinin Araştırılması” Yüksek Lisans Tezi, Karabük Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, (2014).
[15] Şadettin Okumuş, “Düşük Karbonlu Mikroalaşımlı Çeliklerde Soğuma Ve Deformasyon Enstitüsü, (2013).
[16] Ghosh, A., Chatterjee, A., (2008). Ironmaking & Steelmaking. London: Prentice Hall of India Book Company.
[17] Altuntaş, O., & Güral, A. (2019). Designing spherical cementite in bainitic matrix (SCBM) microstructures in high carbon powder metal steels to improve dry sliding wear resistance. Materials Letters, 249, 185-188.