AISI H10 sıcak iş takım çeliğinin mekanik özelliklerine temperleme ve yaşlanma işlemlerinin etkisi

Yıl 2021, , 1387 - 1398, 24.05.2021

Demet Taştemür , Süleyman Gündüz

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.630497

Öz

Bu çalışmada, 1050 °C’de 1 saat östenitleme işlemi
uygulandıktan sonra suda soğutulan ve ardından 550 ^oC’de farklı
zaman aralıklarında temperlenen AISI H10 sıcak iş takım çeliğinin mikroyapı ve
mekanik özellikleri incelenmiştir. Ayrıca optimum parametrelerin elde edildiği
550 °C’de 2 saat temperlenen numunelerin dinamik deformasyon yaşlanma
davranışları araştırılmıştır. Yaşlandırma işleminde çekme deneyleri 25-700 °C
sıcaklık aralığında ve 1x10^-3 s^-1 deformasyon oranında
gerçekleştirilmiştir. Çekme sonucu kopan numunelerin kırık yüzeyleri
incelenerek dinamik deformasyon yaşlanmasının kırılma davranışına etkisi tespit
edilmiştir. Çekme sonuçları temperlenmiş numunelerin dinamik deformasyon
yaşlanması ile tutarlı olarak 200 °C ve 300 °C'de akma dayanımında ve maksimum
çekme dayanımında bir artış olduğunu, ancak % uzama değerlerinin sabit kaldığını göstermiştir.  AISI H10 sıcak iş takım
çeliğinde dislokasyonlar ile arayer atomları (C veya N) veya yer alan atomları
(Cr veya Mo) arasındaki etkileşim nedeniyle dinamik deformasyon yaşlanmasının
farklı sıcaklıklarda meydana geldiği gözlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Sıcak iş takım çelikleri, dinamik deformasyon yaşlanması, mekanik özellikler

Destekleyen Kurum

Karabük Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi

Proje Numarası

KBU-BAP-16/2-YL-072

Kaynakça

• ASM International Handbook Committee, Casting. In: Metals Handbook 9th ed., Cilt 15, Editör: Sully LJD, ASM International, Ohio,1988.
• ASM International Handbook Committee, ASM Speciality Handbook: Tool Materials, Editör: Davis J.R., ASM International, Ohio, 1995.
• Sjöström J., Chromium martensitic hot-work tool steels, Ph. D Thesis, Karlstad University, Department of Materials Engineering, Karlstad, 2004.
• Roberts G., Krauss G., Kennedy R., “Tool Steels 5th ed.”, ASM International, Ohio, 1998.
• Arain A., Heat treatment and toughness behavior of tool steels (D2 and H13) for cutting blades, M. Sc. Thesis, Toronto University, Department of Metallurgy and Materials Science, Toront, 1999.
• Medvedeva A., Bergström J., Gunnarsson S., Andersson J., High-temperature properties and microstructural stability of hot-work tool steels, Mater. Sci. Eng., A, 523 (1-2), 39-46, 2009.
• Kohandehghan A.R., Sadeghi A.R., Akhgar J.M., Serajzadeh S., Investigation into dynamic strain aging behaviour in high carbon steel, Ironmaking Steelmaking, 37 (2), 155-160, 2010.
• Savaşkan T., Malzeme Bilgisi ve Muayenesi, Derya Kitapevi, İstanbul, 2009.
• Honeycombe R. W. K., Bahadeshia H. K. D. H., Steels Microstructure and Properties 2 ed., Editör: Arnold E., London, 1995.
• Kayalı S., Çimenoğlu H., Plastik Şekil Verme İlke ve Uygulamaları, Bilim Teknik Yayınları, İstanbul, 1995.
• Gladman T., The Physical Metallurgy of Microalloyed Steels, CRC Press, London, 1997.
• Keller C., Margulies M.M., Guillot I., Experimental analysis of the dynamic strain ageing for a modified T91 martensitic steel, Mater. Sci. Eng., A, 536, 273-275, 2012.
• Taştemur, D., Gündüz S., The Effect of Heat Treatment on Dynamic Strain Aging Behaviour of AISI H10 Hot Work Tool Steel, Mater. Res., 21(1), 1-10, 2018.
• Beukel, V.D.A., Theory of the effect of dynamic strain ageing on mechanical properties, Phys. Status Solidi A, 30, 197–206 1975.
• Lou S., Northwood D. O., Elevated temperature mechanical properties and dynamic strain aging in pressure vessel quality steel plate, Can. Metall. Q., 131: 225-229, 1992.
• Mulford R.A., Kocks U.F., New observations on the mechanisms of dynamic strain ageing and of jerky flow, Acta Metall., 27,1125-1134, 1979.
• Baird J.D., The effect of strain ageing due to interstitial solutes on the mechanical properties of metal, Metallurgical Rewiews, 16, 1-18,1971.
• Eisenhüttenleute V. D., Steel: A Handbook for Materials Research and Engineering, Springer-Verlag, Berlin 1992.
• Gündüz S., Dynamic strain ageing effects in niobium microalloyed steel, Ironmaking Steelmaking, 29, 341-346, 2002.
• Smith W.F., Structure and Properties of Engineering Alloys, McGraw-Hill, New York, 1981.
• Mukherjee T., Sellars C.M., Tensile properties of tempered chromium steels in the temperature range 0 oC to 700 oC, Metall. Trans. B, 3(4), 953-962, 1972.