1.2436 Takım Çeliğinin Mekanik ve Mikroyapısal Özellikleri Üzerine Sığ Kriyojenik İşlemin Etkilerinin Araştırılması

Bu çalışma, sığ kriyojenik işlemin 1.2436 çeliğin mikroyapısı, sertliği ve aşınma direnci üzerindeki etkilerini araştırmaktadır. Bu amaçla, su verilmiş (QT) 1.2436 çelik numunelere -80 °C'de 12 saat (SCT12) ve 18 saat (SCT18) için sığ kriyojenik işlem uygulanmıştır. Numuneler üzerinde sertlik ölçümü ve aşınma testi gerçekleştirilmiş ve numuneler mikroyapısal olarak incelenmiştir. Çalışma sonucunda kriyojenik işlemin 1.2436 çeliğin mikro yapısında daha yoğun ve homojen bir karbür dağılımı sağladığı gözlemlenmiştir. 18 saat süre sığ kriyojenik işlem ile mikroyapıdaki karbür miktarı yaklaşık %18,80 oranda artmıştır. Sertlik ve aşınma testleri sonucunda kriyojenik işlemin 1.2436 çeliğin sertliğini ve aşınma direncini olumlu yönde etkilediği tespit edilmiştir. Yalnızca su verilmiş numune ile karşılaştırıldığında, 18 saat boyunca kriyojenik işlem görmüş numune %9.64 daha yüksek sertlik ve %34.37 daha az aşınma sergilemiştir.

Investigation of The Effects of Shallow Cryogenic Treatment on The Mechanical and Microstructural Properties of 1.2436 Tool Steel

This study investigates the effects of shallow cryogenic treatment on the microstructure, hardness and wear resistance of 1.2436 steel. For this purpose, quenched (QT) 1.2436 steel samples were subjected to shallow cryogenic treatment at -80 °C for 12 hours (SCT12) and 18 hours (SCT18). Hardness measurement and wear test were carried out on the samples and the samples were examined microstructurally. As a result of the study, it was observed that the cryogenic treatment provided a denser and homogeneous carbide distribution in the microstructure of 1.2436 steel. The amount of carbide in the microstructure increased by 18.80% with shallow cryogenic treatment for 18 hours. As a result of the hardness and wear tests, it was determined that the cryogenic treatment positively affected the hardness and wear resistance of 1.2436 steel. Compared to the quenched sample alone, the sample cryogenically treated for 18 hours exhibited 9.28% higher hardness and 34.37% less wear.

___

  • Akhbarizadeh A., Shafyei A., Golozar M. A., Effects of cryogenic treatment on wear behavior of D6 tool steel. Materials and Design 30(8), 3259-3264, 2009.
  • Altan Özbek N., Özbek O., Kara F., Investigation of the effects of cryogenic treatment on AISI H11 steel. International Marmara Science and Social Sciences Congress (IMASCON’2018), 23-25 November, 2018, Kocaeli.
  • Altan Özbek N., Saraç E., Effects of tempering heat treatment temperatures on mechanical properties of carbon steels. Gazi Journal of Engineering Sciences 7(1), 17-25, 2021.
  • Bensely A., Shyamala L., Harish S., Mohan Lal D., Nagarajan G., Krzysztof Junik, Rajadurai A., Fatigue behaviour and fracture mechanism of cryogenically treated En 353 steel. Materials & Design 30(8), 2955-2962, 2009.
  • Callister W. D., Rethwisch D. G., Materials science and engineering. Wiley, pp. 1-122, 2011.
  • Das D., Dutta A. K., Ray K. K., Optimization of the duration of cryogenic processing to maximize wear resistance of AISI D2 steel. Cryogenics 49 (5), 176-184, 2009.
  • Ebrahimnia M., Baghjari H., Ajdari M., Hajesmaeli A., Hojati M., Application of a low heat input deposition process for refurbishment of worn pm forming dies using Fe-Ni based filler metal. Powder Metallurgy Progress 18(2), 116-120, 2018.
  • Gu K., Junjie W., Yuan Z., Effect of cryogenic treatment on wear resistance of Ti – 6Al – 4V alloy for biomedical applications. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials 30(29), 131-139, 2014.
  • Kalia S., Cryogenic processing: A study of materials at low temperatures. Journal of Low Temperature Physics 158(5-6), 934-945, 2010.
  • Kara F., Özbek O., Altan Özbek N., Uygur, İ., Investigation of the effect of deep cryogenic process on residual stress and residual austenite. Gazi Journal of Engineering Sciences 7(2), 3-11, 2021.
  • Kayalı, Y., Küresel grafitli dökme demirlere uygulanan farklı ısıl işlemlerin mekanik özelliklerine etkisi. Afyon Kocatepe University Journal of Sciences and Engineering, 16(1), 192-197, 2016.
  • Koneshlou M., Meshinchi Asl K., Khomamizadeh F., Effect of cryogenic treatment on microstructure, mechanical and wear behaviors of AISI H13 hot work tool steel. Cryogenics 51(1), 55-61, 2011.
  • Köklü U., The drilling machinability of 5083 aluminum under shallow and deep cryogenic treatment. Emerging Materials Research 9(2), 323-330, 2020.
  • Kursuncu B., Influence of cryogenic heat-treatment soaking period and temperature on performance of sintered carbide cutting tools in milling of Inconel 718. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials 92, 105323, 2020. Kursuncu B., Çaliskan H., Guven Ş. Y., Panjan P. Improvement of cutting performance of carbide cutting tools in milling of the Inconel 718 super alloy using multilayer nanocomposite hard coating and cryogenic heat treatment. International Journal of Advanced Manufacturing Technology 97 (1-4), 467-479, 2018.
  • Kurşuncu B., The Effect of cryogenic treatment on dry sliding wear mechanisms in hard coatings. Industrial Lubrication and Tribology 73(1), 97-102, 2021.
  • Nas E., Altan Özbek N., Optimization of the machining parameters in turning of hardened hot work tool steel using cryogenically treated tools. Surface Review and Letters 27(5), 1950177, 2020.
  • Altan Özbek N., Çiçek A., Gülesin M., Özbek O., Investigation of the effects of cryogenic treatment applied at different holding times to cemented carbide inserts on tool wear. International Journal of Machine Tools and Manufacture 86, 34-43, 2014.
  • Altan Özbek N., Investigation of the effects of cryogenic treatment applied on coated tungsten carbide tools on machinability of AISI H11 steel. Duzce University Journal of Science &Technology 8(2), 1650-60, 2020.
  • Altan Özbek, N., Cicek, A., Gülesin, M., Özbek, O. Application of deep cryogenic treatment to uncoated tungsten carbide inserts in the turning of AISI 304 stainless steel. Metallurgical and Materials Transactions A 47(12), 6270-6280, 2016.
  • Özbek, O., Investigation of the effects of temper temperature, holding time and cooling environment on the hardness of Al 7050-T7451 alloy after cryogenic processing. International Marmara Sciences Congress (IMASCON 2021 Autumn), 10-11 December 2021, Kocaeli.
  • Prince R.M.R., Selvakumar N., Arulkirubakaran D., Singh S.C.E., Ramkumar T., Kumar R. M., Surface structural features and wear analysis of a multilayer Ti6Al4V-B4C thin film coated AISI 1040 steel. Materials Research Express, 7(1), 016436, 2020.
  • Rajan T. V., Sharma C. P., Sharma, A., Heat treatment: Principles and techniques, New Delhi, PHI Learing Private Limited, pp. 1-276, 2011.
  • Talaş Ş., Seyit Sarı M., Sow A., Aktaş, H., Heat treatment and microstructural analysis of 54SiCr6 and 60SiMn5 spring steels, Journal of Materials and Mechatronics: A (JournalMM) 1(2), 76-84, 2020.
  • Vander G. F., Metallographic techniques for tool steels, Metallographic techniques for tool steels, pp. 644-669, 2004.
  • Yıldız E., Altan Özbek N. Effect of cryogenic treatment and tempering temperature on mechanical and microstructural properties of AISI 431 steel. International Journal of 3D Printing Technologies and Digital Industry 6 (1), 74–82, 2022.
  • Zhirafar S., Rezaeian A., Pugh M., Effect of cryogenic treatment on the mechanical properties of 4340 steel. Journal of Materials Processing Technology 186(1-3), 298-303, 2007.
Journal of Materials and Mechatronics: A-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 2 Sayı
  • Başlangıç: 2020
  • Yayıncı: Yusuf KAYALI
Sayıdaki Diğer Makaleler

Biyoyenilenebilir Enerji Tabanlı Mikro Şebekenin Yük Frekansı Kontrolü İçin Fuzzy PID Kontrolör

Dursun ÖZTÜRK, Burak YILDIRIM, Gizem DOĞAN

1.2436 Takım Çeliğinin Mekanik ve Mikroyapısal Özellikleri Üzerine Sığ Kriyojenik İşlemin Etkilerinin Araştırılması

Nursel ALTAN ÖZBEK, Onur ÖZBEK

Kurşun Asit Bataryalar için SOC Tahmini Yaklaşımını İçeren Bir Batarya Yönetim Sistemi Tasarımı

Emre AKARSLAN, Said Mahmut ÇINAR

Toplu Öğrenmeye Dayalı Çelik Levha Arızalarını Sınıflandırması İçin Bİr Yöntem

Erkan Caner ÖZKAT

Toz Metalurjisi Yöntemiyle Üretilen Fe Esaslı Fe-Ni-Cu Elmas Kesici Takımında Co’ın Etkisi

İlyas SOMUNKIRAN, Ertuğrul ÇELİK, Büşra TUNÇ, Çağdaş GÜNEŞ

Burç ve Yatak Uygulamaları için Saf Poli-eter-eter-keton Polimer ve Karbon Elyaf Takviyeli Poli-eter-eter-keton Kompozitin Sürtünme ve Aşınma Performanslarının Karşılaştırılması

Ahmet MASLAVİ, Hüseyin ÜNAL, Alim KAŞTAN

Derin Öğrenme ile Trafik İşareti Tanıma Algoritmasının Gerçek Zamanlı Uygulaması

Faruk Emre AYSAL, Kasım YILDIRIM, Enes CENGİZ

Çift Sargılı IPM Makinaların Çalışma Modları ve Geçici Halleri Üzerine Sayısal İncelemeler

Tayfun GÜNDOĞDU

AISI 420 Paslanmaz Çeliğin MQL ve Kriyojenik Yöntemlerle Tornalanmasında CNC Torna Tezgahında İşleme Titreşim Stabilizasyonunun İyileştirilmesi

Fatih PEHLİVAN

Sinter-Alüminize T/M Çeliklerin Özellikleri ve Korozyon Davranışı

Selvin TURGUT