Farklı ısıl işlemlerin takım çeliklerinin yorulma mukavemeti üzerine etkileri
Öz
İstenilen kullanım amacına bağlı olarak çeliklerin mekanik özelliklerini iyileştirmek için çeşitli ısıl işlemler uygulanmaktadır. Bu çalışmada, bir GS 550 banyosunda H13 sıcak iş takım çeliğinin ısıl işlemle yorulma dayanımının değişimi araştırılmıştır. Birinci ön ısıtma, ikinci ön ısıtma, sertleştirme ve ikinci sertleştirme olmak üzere dört farklı ısıl işlem uygulanarak incelenmiştir. Her numune grubu, ısıl işlemden sonra oda sıcaklığında döner eğmeli yorulma testine tabi tutulmuştur. Isıl işlem görmemiş numunelerin yorulma dayanımı 470 MPa olarak belirlenmiştir. İkinci sertleştirme yapılmış temperlenmemiş numunelerin (1. Grup) yorulma mukavemeti 610 MPa'ya yükselmiştir. Sertleştirmeden sonra ikinci bir ısıl işlem olarak 550ºC'de iki saat tavlanan numunelerin (2. Grup) yorulma dayanımı 630 MPa olarak ölçülmüştür. 550ºC'de iki saat ve 610ºC'de iki saat tavlama olan üçüncü ısıl işlemin uygulanmasıyla numunelerin (3. Grup) yorulma dayanımı 720 MPa olarak bulunmuştur. Dördüncü ısıl işleme tabi tutulmuş ve sertleştirmeyi takiben 550ºC'de iki saat ve ardından 635ºC'de iki saat temperlenmiş numunelerin (4. Grup) yorulma mukavemeti 710 MPa olarak belirlenmiştir. Uygulanan tüm ısıl işlemlerin H13 sıcak iş takım çeliğinin yorulma mukavemetini olumlu etkilediği gözlemlenmiştir. Tüm ısıl işlemler artan yorulma mukavemeti ile sonuçlanırken, en yüksek yorulma mukavemeti, ilk ön ısıtma ve su verme işleminden sonra çift tavlama ısıl işlemi (550 °C ve 610 °C iki saat) ile elde edilmiştir.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- Akata E., Altinbalik T., & Can Y. (2004). Three point application in single tooth bending fatigue test for evaluation of gear blank manufacturing method. International Journal of Fatigue, 26, 785–789. https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2003.11.003
- Bannantine J. A., Comer J. J., & Handrock J. L. (1990). Fundamentals of Metal Fatigue Analysis (1st Ed.) , Prentice Hall, New Jersey, USA.
- Barraua O., Bohera C., Grasb R., & Rezai-Aria F. (2003). Analysis of the friction and wear behavior of hot work tool steel for forging. Wear, 255, 1444–1454. https://doi.org/10.1016/S0043-1648(03)00280-1
- Çöl M., & Koç F. G. (2015). Effect of homogenization heat treatment on toughness and wear resistance of plastic mold steel. Materials Testing, 57, 11-12, 942–946. https://doi.org/10.3139/120.110807
- Fares M. L., Moussa A., Khelfaoui Y., & Khettache A. (2012). An investigation into the effects of conventional heat treatments on mechanical characteristics of new hot working tool steel. IOP Conference Series Materials Science and Engineering, 28, 012 – 042. https://doi.org/10.1088/1757-899X/28/1/012042
- Guanghua Y., Xinmin H., Yanqing W., & Xingguo Q. (2010). Effects of heat treatment on mechanical properties of H13 steel. Metal Science and Heat Treatment, 52, 7–8, 393 – 395. https://doi.org/10.1007/s11041-010-9288-4
- İynen O., Ekşi A. K., Özdemir M., & Akyıldız H. K. (2021). Experimental and numerical investigation of cutting forces during turning of cylindrical AISI 4340 steel specimens. Materials Testing, 63, 5, 402 – 410. https://doi.org/10.1515/mt-2020-0069
- Kumar R., Behera R. K., & Sen S. (2015). Effect of Tempering temperature and time on strength and hardness of ductile cast iron. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 75 https://doi.org/10.1088/1757-899X/75/1/012015
- Lin M., Zhao X., Han L., Liu Q., & Gu J. (2016). Microstructural evolution and carbide precipitation in a heat-treated H13 hot work mold steel. Metallography Microstructure and Analysis, 5, 520–527. https://doi.org/10.1007/s13632-016-0318-5
- Özdemir M., & Dilipak H. (2020). Numerically modeling spring back and spring go amounts and bending deformations of Cr-Mo alloyed sheet. Materials Testing, 62(12), 1265–1272. https://doi.org/10.3139/120.111613