C70S6 Çeliğinden İmal Edilen Biyel Kolunun Çentikli Kırma Yöntemi İle İmalatı Esnasında Isıl İşlem Parametrelerinin Kırılmaya Etkisi

Özellikle son yıllarda biyel kolları; talaşlı imalat ile iki parçaya ayrılma yerine kırılarak iki parçaya ayrılarak imal edilmeye başlanmış ve oldukça yaygınlaşmıştır. Bu şekilde imal edilen biyel kollarına kırılarak imal edilen biyel kolları denmektedir. Özellikle yüksek karbonlu C70S6 çeliği bu imalatta kullanılmaktadır. Kırılarak ikiye ayırma işleminde başlangıç çentiği, darbe kuvveti ve, kırılma hızı gibi parametreler kırılma parametrelerini oluşturmakta ve kusursuz gevrek kırılma diye tabir edilen (malzeme kaybı olmadan ve tam oturma sağlayan) bir yüzey elde edilmesi istenmektedir. Kırılma parametrelerinin iyileştirilmesi yönünde iç yapının metalografik özellikleri de önem arz etmektedir. Kırılabilir C70S6 çeliğinin ana mikro yapısı perlittir. Perlitik yapının değişik ısıl işlem koşulları ile (sertleştirme, tavlama, martenzitleme temperleme) değiştirilmesinin C70S6 çeliğinin teknolojik kullanılabilirliği açısından önemli alternatif olabileceği düşünülmüştür. Bu makalede iç yapısı ısıl işlem ile temperlenmiş martenzit olarak değiştirildikten sonra darbeli kırma deneylerine tabi turulan C70S6 çeliğinin kırılma parametreleri incelenmiştir. Sonuç olarak temperlenmiş martenzitik yapının konvansiyonel perlitik yapıya önemli bir alternatif olabileceği sonucuna varılmıştır.

Heat Treatment Effect To The Fracture Parameters of Crackable C70S6 Connecting Rod

Recently crackable connecting rods are used to be manufactured instead of convensional connecting rods seperated into two by machining process. These connecting rods are called crackable connecting rods. Especially C70S6 high carbon steel is used in this process. Starting notch, impact force and fracture velocity are some parameters that effect the perfect fracture without material loss. The rough cleavage surfaces ensure the perfect match of cap and rod and have larger joint surface area than conventional machined smooth surfaces, so the processing accuracy, product quality and bearing capability are dramatically improved. The main microstructure of the crackable C70S6 steel is mostly pearlite. Changing the microstructure by various heat treatment applications such as hardening&quenching, annealing, tempering can be economic and technological alternatives to the use of crackable C70S6 steel. In this study, the microstructure and the metallography of the crackable C70S6 steel has been changed by heat treatment method. Besides this, some fracture experiments has been conducted after heat treatment application. Finally, it has been seen that tempered martenzite structure can be an important alternative to the pearlitic structured crackable C70S6 connecting rods.

___

  • [1] J.W. Qiu, Y. Liu, Y.B. Liu, B. Liu , B. Wang , Earle Ryba , H.P. Tang, “Microstructures and mechanical properties of titanium alloy connecting rod made by powder forging process”, Materials and Design, 14: 213-219, 2011.
  • [2] Z.Gu., S.Yang., S. Ku., Y. Zhao., X. Dai., “Fracture splitting technology of automobile engine connecting rod”, Int J Adv Manuf., 25: 883–887, 2005.
  • [3] Hye, K., Tae, K., Tai-Joo, C., Hyun, Kim. ve Soon-Jik, H., "Fatigue Characteristics of High Strength C70S6 and SMA40 Steels". Materials Science and Engineering, 527, 2813–2818, (2010).
  • [4] Sumitomo Metal Industries, "Development of special forging steel for high-strength fracture splitting connecting rods". Japonya, 2007.
  • [5] Z.Aksoy, Z.Özdemir, T.Özdemir, “A metallographic examination of fracture splitting C70S6 steel used in connecting rods”, Fen Bilimleri Dergisi, Marmara Üniversitesi, 24(2), 45-58, 2012.
  • [6] Z.Aksoy, Z.Özdemir, T.Özdemir, “Kırılarak İki Parçaya Ayrılabilen Biyel Kollarının Ayrılma Parametreleri Üzerine Bir İnceleme”, Fen Bilimleri Dergisi, Sakarya Üniversitesi, 16(2),113- 122, 2012.
  • [7] Manabu Kubota, Tokyo (JP); Shinya Teramoto, Tokyo (JP), “Hot-Forgıng Mıcro-Alloyed Steel and Hot-Rolled Steel Excellent In Fracture-Splitability And Machinability, And Component Made Of Hot-Forged Microalloyed Steel”, United States Patent Application, US 2010/0143180, 2010.
  • [8] Liming, Z., Shuqing, K., Shenhua,Y., Lili, Li. ve Fei. Li., "A study of process parameters during pulsed Nd:YAG laser notching of C70S6 fracture splitting connecting rods". Optics and Laser Technology, ,42: 985-993, 2009.
  • [9] Deen, Z., Harris, S.J., McCartney, D.G., Pashby, I.R., Towell, J., Shipway P.H., et al., "The effect of laser transformation notching on the controlled fracture of a high carbon (C70S6) steel", Material Science and Engineering, 489, 273-284, 2008.
  • [10] X Zhang, Z., Q Cai, G. Zhou et al., "Microstructure and Mechanical Properties of V-Ti-N Microalloyed Steel Used For Fracture Sptlitting Connecting Rod” Journal of Material Science, 46:1789-1795, 2011.
  • [11] Roman, C., Boris, A. ve Dimitrij, K., "A metallographic examination of a fractured connecting rod". Institute of Metals and Technology, 42, 93-95, 2007.
  • [12] Kou, S.Q., Wang, J.W., ve Gao, Y., "Microstructure and fracture splitting properties of a fracture splitting notch produced in a connecting rod (C70S6) using pulsed laser grooving". Lasers In Engineering, 20, 381–395, 2010.
  • [13] Iwazaki, S., Isobe, T. ve Kubato, T., "Split connecting rod and engine". United States Patent, 159, 1-31, 2007.
  • [14] Guirgos, S., "Process to fracture connecting rods and the like with resonance fatigue". United States Patent Application Publication, 225,1-13, 2004.
  • [15]W.Callister, David G.Rethwisch, “Fundamentals of Material Science and Engineering”, The University of Iowa, 2008.