The Evaluation of The Effect of Heat Treatment on Microstructure, Microhardness and Abrasive Wear Resistance With Taguchi Method of Ramor 500 Steel

Abstract

The Ramor 500 armor steel is classified as a high strength ballistic protection steel with 2-30 mm thicknesses and 505-590 HV hardnesses. Wear is an interaction process that causes deformation and loss of the material on surfaces due to the mechanical effect between the sliding surfaces. In this study, the effect of  Ramor 500 on the microstructure, microhardness and abrasive wear resistance of heat treatment after Ramor 500 steel used in the construction manufacturing industry was investigated by taguchi method.  For this purpose, Ramor 500 steel was annealed at 900^oC and cooled in 3 different environments. The microstructure and microhardness were investigated. In addition, it has been subjected to abrasive abrasion test to compare with non-heat-treated samples. The data obtained were evaluated by Taguchi method and the effects of level and parameters on wear were observed with variance analysis.

Keywords

• Ramor 500,Heat treatment,Taguchi

Ramor 500 Çeliğinde Isıl İşlemin Mikroyapı, Mikrosertlik ve Abrasiv Aşınma Direncine Etkisinin Taguchi Metoduyla Değerlendirilmesi

Abstract

Ramor 500 zırh çeliği; 2-30 mm kalınlıklara sahip, 505-590 HV sertliklerde bulunan yüksek mukavemetli bir balistik koruma çeliği olarak sınıflandırılır. Aşınma, kayma yüzeyleri arasındaki mekanik etkinin etkisiyle yüzeyler üzerinde malzemenin deformasyonuna ve kaybına neden olan bir etkileşim işlemidir. Bu çalışmada,  konstrüksiyon imalat sanayisinde kullanılan Ramor 500 çeliğinin ısıl işlem sonrası mikroyapı, mikrosertlik ve abrasiv aşınma direncine etkisinin taguchi metoduyla değerlendirilmesi ve etkileri incelenmiştir. Bu amaçla Ramor 500 çeliği 900^oC sıcaklıkta tavlanmış ve 3 faklı ortamda soğutulmuştur. İnceleme sonucunda mikroyapı ve mikrosertlik incelenmiştir. Ayrıca ısıl işlemsiz numunelerle kıyaslamak maksadıyla abrasiv aşınma testine tabi tutulmuştur. Elde edilen veriler Taguchi metoduyla değerlendirilip Varyans analizleriyle seviye ve parametrelerin aşınmaya olan etkileri gözlemlenmiştir.

Keywords

• Ramor 500,Isıl işlem,Taguchi

References

1. 1. Memiş İ. 2016. Impact Response Of Ramor 500 Armor Impact Response Of Ramor 500 Armor Steel Subjected To Hıgh Velocıtıes. Graduate School of Natural and Applied Science of Dokuz Eylül University In Partial Fullfilment of the Requirements for the Master of Science of Mechanical Engineering, Mechanic Program, İzmir.
2. 2. Karagöz Ş., Atapek Ş.H., Yılmaz A. 2008. Zırh çeliklerinde perforasyon ve balistik korumanın anlaşılması açısından fragtografik etüd., Metal Dünyası, 182, 102-107.
3. 3. Gur A.K., Orhan A., Taskaya S. 2019. Joining of Ramor 500 Steel by Submerged Welding and its Examination of Thermal Analysis in Ansys Package Program, Thermal Science and Engineering Progress.
4. 4. Lane R., Craig B., Babcock W. 2002. Materialsfor Blastand Penetration Resistance, The Amptıac Quartely, 6(4): 39-45.
5. 5. Sangoy L., Meunier Y., Pont G. 1988. Steelsfor Ballistic Protection, Israel Journal of Technology, 24, 319-326.
6. 6. Ade F. 1991. Ballistic Qualification of Armor Steel Weldments, Welding Journal, 70, 53-58.
7. 7. Jacobi H., Batinmann H.J., Gronsfeld J. 1988. New Method of Determining the Macrocleanness of Unconventionally Rolled Continuously Cast Steel, StahlEisen, 108(20): 54-66.
8. 8. Taguchi G. 1988. Introductıon To Taguchı Methods., Eng., 228 (1).

9. 9. Savas V. Ozay C., Ballikaya H. 2016. Experimental investigation of cutting parameters in machining of 100Cr6 with tangential turn-milling method, Adv. Manuf., 4(1): 97–104.
10. 10. Ross P. J. 1998. Taguchi Techniques for Quality Engineering, Loss Fuction, Orthogonal Exp. Param. Toler. Des., p. 279, McGraw-Hill, New York.
11. 11. Gür A.K., Yildiz T., Kati N., Kaya S. 2019. Microstructure and wear of FeCrC, SiC and B4C coated AISI 430 stainless steel, Materials Testing, 61(2): 173-178.
12. 12. Ozay C. 2014. Investigating the Surface Roughness after Tangential Cylindrical Grinding by the Taguchi Method, Materials Testing, 56(4): 306-311.
13. 13. Yildiz T., Gür A.K., Aba S. 2014. Examination of the Wear Behavior of Cu-Ni/B4Cp Composite by the Taguchi Method, Materials Testing, 56(11-12): 1009-1014.
14. 14. Gajjal S.Y., Unkule A.J., Gajjal, P. S. 2018. Taguchi technique for dry sliding wear behavior of PEEK composite materials, Materials Today: Proceedings, 5(1): 950-957.
15. 15. Paturkar A., Mache A., Deshpande A., Kulkarni A. 2018. Experimental investigation of dry sliding wear behaviour of jute/epoxy and jute/glass/epoxy hybrids using Taguchi approach. Materials Today: Proceedings, 5(11): 23974-23983.
16. 16. Hofinger M., Staudacher M., Ognianov M., Turk C., Leitne H., Schnitzer R. 2019. Microstructural evolution of a dual hardening steel during heat treatment, Micron, 120, 48-46.
17. 17. Atapek H. 2011. Bor katkılı bir zırh çeliğinin fiziksel metalurjik esaslar doğrultusunda geliştirilmesi ve balistik performansının değerlendirilmesi. Doktora tezi, Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kocaeli.
18. 18. Atapek Ş.H. 2006. Zırh Çeliklerinin Fiziksel Metalurjik Esaslar Doğrultusunda Geliştirilmesi ve Karakterizasyonu. Yüksek Lisans Tezi, Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmit.
19. 19. Cengiz M.H. 2018. Hardox 400 Çelik Yüzeyinin Plazma Transferli Ark Kaynak Yöntemiyle Alaşımlandırılması ve Taguchi Metoduyla Değerlendirilmesi. Fırat Üni. Fen Bil. Enst. Y.Lisans Tezi, Elazığ.
20. 20. Balakrishnan M., Balasubramanian V., Madhusudhan Reddy G. 2013. Microstructural Analysis Ballistic Tests on Welded Armor Steel Joints, Metallogr. Microstruct. Anal., 2, 125–139.