AISI M2 Takım Çeliğinin Mikroyapısı ve Mekanik Davranışları Üzerine Derin Kriyojenik Isıl İşlemin ve Temperlemenin Etkisi

Abdullah Sert

doi:10.21205/deufmd.2020226615

AISI M2 Takım Çeliğinin Mikroyapısı ve Mekanik Davranışları Üzerine Derin Kriyojenik Isıl İşlemin ve Temperlemenin Etkisi

Abstract

Bu çalışmada, AISI M2 takım çeliğinin farklı ısıl işlemler sonucunda mikroyapı ve tribolojik özelliklerindeki değişimi incelenmiştir. Bu amaçla, su verme + temperleme, su verme + derin kriyojenik ısıl işlem + temperleme, su verme + temperleme + derin kriyojenik ısıl işlem + temperleme şeklinde üç farklı ısıl işlem prosesi uygulanmıştır. Mikro yapı sonuçlarına göre derin kriyojenik ısıl işlem sonrasında mikro yapıdaki karbür tanelerinin boyut ve dağılımlarında iyileşme olduğu belirlenmiştir. Üç farklı ısıl işlem sonrasında elde edilen sertlik değerlerinde ise belirgin farklılıklara rastlanmamıştır. Ayrıca triboloji testleri sonrasında ise kriyojenik ısıl işlemli malzemelerin aşınma oranlarında ve sürtünme katsayılarında düşüş gözlenmiştir. Kriyojenik işlemden hemen önce uygulanan temperleme işleminin sürtünme katsayısını düşürücü etkisi olduğu belirlenmiştir.

Keywords

Kriyojenik ısıl işlem,Temperleme,AISI M2,Sürtünme

Thanks

Bu çalışma kapsamında uygulanan ısıl işlemler MMD Ltd. (www.mmdtekno.com) tarafından gerçekleştirilmiştir.

References

Referans1 Godec, M., Vecko Pirtovsek, T., Setina Batic, B., McGuiness, P., Burja, L., Podgornik, B. 2015. Surface and Bulk Carbide Transformations in High-Speed Steel. Scientific Reports, Cilt. 5, s. 16202. DOI: 10.1038/srep16202
Referans2 Gill, S. S., Singh, R., Singh, J., Singh, H. 2012. Adaptive neuro-fuzzy inference system modeling of cryogenically treated AISI M2 HSS turning tool for estimation of flank wear, Expert Systems with Applications, Cilt. 39, s. 4171-4180. DOI: 10.1016/j.eswa.2011.09.117
Referans3 Öteyaka, M.Ö., Çakır, F.H., Çelik, O.N. 2020. Influence of shallow and deep cryogenic treatment on the corrosion behavior of Ti6Al4V alloy in isotonic solution, Materials and Corrosion, s. 1–10. DOI: 10.1002/maco.201911378
Referans4 Özer, M. 2019. AISI H13 Takım Çeliğine Uygulanan Derin Kriyojenik İşlem ve Temperleme Isıl İşleminin Mikroyapı, Sertlik ve Darbe Enerjisine Etkisi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, Cilt. 7, s. 688-699. DOI: 10.29109/gujsc.603355
Referans5 Çiçek, A., Kıvak, T., Uygur, I., Ekici, E., Turgut, Y. 2011. Performance of cryogenically treated M35 HSS drills in drilling of austenitic stainless steels, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Cilt. 60, s. 65-73. DOI: 10.1007/s00170-011-3616-8
Referans6 Chopra, S. A., Sargade, V.G. 2015. Metallurgy behind the Cryogenic Treatment of Cutting Tools: An Overview, Materials Today: Proceedings, Cilt. 2, s. 1814-1824. DOI: 10.1016/j.matpr.2015.07.119
Referans7 Shen, Y. F., Qiu, L.N., Sun, X., Zuo, L., Liaw, P.K., Raabe, D. 2015. Effects of retained austenite volume fraction, morphology, and carbon content on strength and ductility of nanostructured TRIP-assisted steels, Materials Science and Engineering: A, Cilt. 636 s. 551-564. DOI: 10.1016/j.msea.2015.04.030
Referans8 Totten, G. E. 2006. Steel Heat Treatment: Metallurgy and Technologies: Taylor & Francis. Boca Raton, 848s.

Referans9 Serna, M.M., Jesus, E.R.B., Galego, E., Martinez, L.G., Corrêa, H.P.S., Rossi, J. L. 2006. An Overview of the Microstructures Present in High-Speed Steel -Carbides Crystallography, Materials Science Forum, Cilt. 530-531, s. 48-52. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.530-531.48
Referans10 Li, J., Yan, X., Liang, X., Guo, H., Li, D.Y. 2017. Influence of different cryogenic treatments on high-temperature wear behavior of M2 steel, Wear, Cilt. 376-377, s. 1112-1121. DOI: 10.1016/j.wear.2016.11.041
Referans11 Oppenkowski, A., Weber, S., Theisen, W. 2010. Evaluation of factors influencing deep cryogenic treatment that affect the properties of tool steels, Journal of Materials Processing Technology, Cilt. 210, s. 1949-1955. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2010.07.007
Referans12 Hossain, R., Pahlevani, F., Sahajwalla, V. 2019. Stability of retained austenite in high carbon steel – Effect of post-tempering heat treatment, Materials Characterization, Cilt. 149, s. 239-247. DOI: 10.1016/j.matchar.2019.01.034
Referans13 Das, D., Dutta, A.K., Ray, K.K. 2010. Sub-zero treatments of AISI D2 steel: Part I. Microstructure and hardness, Materials Science and Engineering: A, Cilt. 527, s. 2182-2193. DOI: 10.1016/j.msea.2009.10.070
Referans14 Pan, F.-s., Wang, W.-q., Tang, A.-t., Wu, L.-z., Liu, T.-t., Cheng, R.-j. 2011. Phase transformation refinement of coarse primary carbides in M2 high speed steel, Progress in Natural Science: Materials International, Cilt. 21, s. 180-186.
Referans15 Zhou, X.F., Fang, F., Jiang, J.Q., Zhu, W.L., Xu, H.X. 2013. Refining carbide dimensions in AISI M2 high speed steel by increasing solidification rates and spheroidising heat treatment, Materials Science and Technology, Cilt. 30, s. 116-122. DOI: 10.1179/1743284713Y.0000000338
Referans16 Zhou, B., Shen, Y., Chen, J., Cui, Z.-s. 2011. Breakdown Behavior of Eutectic Carbide in High Speed Steel During Hot Compression, Journal of Iron and Steel Research, International, Cilt. 18, s. 41-48.
Referans17 Peng, H., Hu, L., Ngai, T., Li, L., Zhang, X., Xie, H., Gong, W. 2018. Effects of austenitizing temperature on microstructure and mechanical property of a 4-GPa-grade PM high-speed steel, Materials Science and Engineering: A, Cilt. 719, s. 21-26. DOI: 10.1016/j.msea.2018.02.010
Referans18 Ghasemi-Nanesa, H., Jahazi, M. 2014. Simultaneous enhancement of strength and ductility in cryogenically treated AISI D2 tool steel, Materials Science and Engineering: A, Cilt. 598, s. 413-419. DOI: 10.1016/j.msea.2014.01.065
Referans19 Yan, X.G., Li, D.Y. 2013. Effects of the sub-zero treatment condition on microstructure, mechanical behavior and wear resistance of W9Mo3Cr4V high speed steel, Wear, Cilt. 302, s. 854-862. DOI: 10.1016/j.wear.2012.12.037
Referans20 Versaci, R.A., 1988. Stability of carbides in M2 high speed steel, Journal of Materials Science Letters, Cilt. 7, s. 273–275. DOI: 10.1007/BF01730195
Referans21 Li, H., Tong, W., Cui, J., Zhang, H., Chen, L., Zuo, L. 2016. The influence of deep cryogenic treatment on the properties of high-vanadium alloy steel, Materials Science and Engineering: A, Cilt. 662, s. 356-362. DOI: 10.1016/j.msea.2016.03.039
Referans22 Serna, M.M., Rossi, J.L. 2009. MC complex carbide in AISI M2 high-speed steel, Materials Letters, Cilt. 63, s. 691-693. DOI: 10.1016/j.matlet.2008.11.035
Referans23 Firouzdor, V., Nejati, E., Khomamizadeh, F. 2008. Effect of deep cryogenic treatment on wear resistance and tool life of M2 HSS drill, Journal of Materials Processing Technology, Cilt. 206, s. 467-472. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2007.12.072
Referans24 Grairia, A., Beliardouh, N.E., Zahzouh, M., Nouveau, C., Besnard, A. 2018. Dry sliding wear investigation on tungsten carbide particles reinforced iron matrix composites, Materials Research Express, Cilt. 5, s. 116528. DOI: 10.1088/2053-1591/aade07
Referans25 Das, D., Dutta, A.K., Ray, K. K. 2009. Correlation of microstructure with wear behaviour of deep cryogenically treated AISI D2 steel, Wear, Cilt. 267, s. 1371-1380. DOI: 10.1016/j.wear.2008.12.051
Referans26 Zhang, M., Chen, C., Qin, L., Yan, K., Cheng, G., Jing, H., Zou, T. 2017. Laser additive manufacturing of M2 high-speed steel, Materials Science and Technology, Cilt. 34, s. 69-78. DOI: 10.1080/02670836.2017.1355584

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Authors

Abdullah Sert ^*
0000-0002-2406-0409
Türkiye

Publication Date

September 22, 2020

Submission Date

February 10, 2020

Acceptance Date

April 30, 2020

Published in Issue

Year 2020 Volume: 22 Number: 66

DOI

https://doi.org/10.21205/deufmd.2020226615

IZ

https://izlik.org/JA27LF37DL

Cite

RIS / Bibtex

APA

Sert, A. (2020). AISI M2 Takım Çeliğinin Mikroyapısı ve Mekanik Davranışları Üzerine Derin Kriyojenik Isıl İşlemin ve Temperlemenin Etkisi. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen Ve Mühendislik Dergisi, 22(66), 801-811. https://doi.org/10.21205/deufmd.2020226615

AMA

1.Sert A. AISI M2 Takım Çeliğinin Mikroyapısı ve Mekanik Davranışları Üzerine Derin Kriyojenik Isıl İşlemin ve Temperlemenin Etkisi. DEUFMD. 2020;22(66):801-811. doi:10.21205/deufmd.2020226615

Chicago

Sert, Abdullah. 2020. “AISI M2 Takım Çeliğinin Mikroyapısı Ve Mekanik Davranışları Üzerine Derin Kriyojenik Isıl İşlemin Ve Temperlemenin Etkisi”. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen Ve Mühendislik Dergisi 22 (66): 801-11. https://doi.org/10.21205/deufmd.2020226615.

EndNote

Sert A (September 1, 2020) AISI M2 Takım Çeliğinin Mikroyapısı ve Mekanik Davranışları Üzerine Derin Kriyojenik Isıl İşlemin ve Temperlemenin Etkisi. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi 22 66 801–811.

IEEE

[1]A. Sert, “AISI M2 Takım Çeliğinin Mikroyapısı ve Mekanik Davranışları Üzerine Derin Kriyojenik Isıl İşlemin ve Temperlemenin Etkisi”, DEUFMD, vol. 22, no. 66, pp. 801–811, Sept. 2020, doi: 10.21205/deufmd.2020226615.

ISNAD

Sert, Abdullah. “AISI M2 Takım Çeliğinin Mikroyapısı Ve Mekanik Davranışları Üzerine Derin Kriyojenik Isıl İşlemin Ve Temperlemenin Etkisi”. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi 22/66 (September 1, 2020): 801-811. https://doi.org/10.21205/deufmd.2020226615.

JAMA

1.Sert A. AISI M2 Takım Çeliğinin Mikroyapısı ve Mekanik Davranışları Üzerine Derin Kriyojenik Isıl İşlemin ve Temperlemenin Etkisi. DEUFMD. 2020;22:801–811.

MLA

Sert, Abdullah. “AISI M2 Takım Çeliğinin Mikroyapısı Ve Mekanik Davranışları Üzerine Derin Kriyojenik Isıl İşlemin Ve Temperlemenin Etkisi”. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen Ve Mühendislik Dergisi, vol. 22, no. 66, Sept. 2020, pp. 801-1, doi:10.21205/deufmd.2020226615.

Vancouver

1.Abdullah Sert. AISI M2 Takım Çeliğinin Mikroyapısı ve Mekanik Davranışları Üzerine Derin Kriyojenik Isıl İşlemin ve Temperlemenin Etkisi. DEUFMD. 2020 Sep. 1;22(66):801-1. doi:10.21205/deufmd.2020226615

AISI M2 Takım Çeliğinin Mikroyapısı ve Mekanik Davranışları Üzerine Derin Kriyojenik Isıl İşlemin ve Temperlemenin Etkisi

AISI M2 Takım Çeliğinin Mikroyapısı ve Mekanik Davranışları Üzerine Derin Kriyojenik Isıl İşlemin ve Temperlemenin Etkisi

Abstract

Keywords

Thanks

References

Details

Primary Language

Subjects

Journal Section

Authors

Publication Date

Submission Date

Acceptance Date

Published in Issue

DOI

IZ

Cite

Cited By

Investigation of friction performance and surface integrity of cryogenically treated AISI 430 ferritic stainless steel

AISI 430 Çeliklerin Derin Kroyonejik İşlem Sonrası Mekanik ve Mikroyapısal Özelliklerinin İncelenmesi

Investigating the potential of austempering for cold work steels: a comparative study on DIN 1.2379 tool steel