Küreselleştirme ısıl işleminin Mn ve B alaşımlı cıvata çeliklerinin yapısal ve mekanik özelliklerine etkisi

Abstract

Haddehane üretimi esnasında uygulanan yoğun deformasyon nedeniyle çelik çubuklar içerisinde dislokasyon yoğunluğu artar ve dislokasyonlar birbirlerini kilitler. Dolayısıyla, dislokasyonların hareket etmesi zorlaşmakta ve çelik çubukların süneklilikleri düşmektedir. Bu nedenle, çelik çubuklar yarı mamulden mamule dönüştürülürken uygulanacak şekil verme ve talaşlı imalat proseslerinin kolaylaştırmak ve ürün kalitesini arttırmak için ısıl işlem uygulanması gerekmektedir. Tez çalışmasında kullanılan 23MnB4 ve 30MnB4 kalite çelik çubuklar için küreselleştirme işlemi yaklaşık 740 °C de 17 saat ısıtıp salınımlı olarak 8 saat soğutma ile üretimi yapılmıştır. Küreselleştirme işlemi ile birlikte 23MnB4 kalitesinin sertlik değerinde yaklaşık %12 azalma, 30MnB4 kalitesinin sertlik değerlerinde yaklaşık %15 azalma görülmüştür. Akma ve çekme dayanımı değerlerinde ise 23MnB4 kalite çelik çubuklar da yaklaşık %13 ve yaklaşık %17 azalma gözlemlenirken, 30MnB4 kalite çelik çubuklar da ise yaklaşık %27 ve yaklaşık %24 oranında azalma gözlemlenmiştir. 23MnB4 kalite çelik çubuklar küreselleştirme işlemi sonrasında kopma uzama değerlerinde yaklaşık %30 artış gözlemlenirken, 30MnB4 kalite çelik çubuklar de ise yaklaşık %50 artış gözlemlenmiştir. Mikro yapıya bakıldığında ise; kalın lamelli ve kaba taneli yapıların yerini ince lamelli ve küresel yapıların aldığı belirlenmiştir.

Due to the intense deformation applied during rolling mill production, the dislocation density within the steel bars increases and the dislocations lock each other. Therefore, the movement of dislocations becomes difficult and the ductility of steel bars decreases. For this reason, heat treatment is required to facilitate the forming and machining processes to be applied when converting steel bars from semi-finished products to finished products and to improve product quality. The spheroidizing process for 23MnB4 and 30MnB4 grade steel bars used in the thesis study was produced by heating at approximately 740 °C for 17 hours and cooling for 8 hours oscillatingly. With the spheroidizing process, approximately 12% decrease in the hardness value of 23MnB4 quality and approximately 15% decrease in the hardness values of 30MnB4 quality was observed. In the yield and tensile strength values, a decrease of approximately 13% and 17% was observed in 23MnB4 grade steel bars, while a decrease of approximately 27% and 24% was observed in 30MnB4 grade steel bars. 23MnB4 grade steel bars showed about 30% increase in elongation at break values after spheroidizing, while 30MnB4 grade steel bars showed about 50% increase. Regarding the microstructure; it was determined that the thick lamellar and coarse grained structures were replaced by thin lamellar and spherical structures.