Investigation of the Effect of Heat Treatment Applied at the Same Temperature and Reduction Process Applied at Different Rates on the Mechanical Properties of Brake Pipes

Öz

In this study, brake pipes with 3.40 mm and 4.75 mm outer diameters were reduced to 3.20 mm and 4.65 mm outer diameters. Then, the brake pipes were subjected to a temperature of 450 °C and 30 minutes. Annealing heat treatment was applied for a period of time and the samples were allowed to cool at room temperature. Samples with eight different parameters obtained in this way were comparatively examined in terms of mechanical properties and microstructure. With the reduction process applied, increases in yield strength, tensile strength and Vickers hardness values were observed in the decrease from 3.40 mm outer diameter pipe to 3.20 mm outer diameter and from 4.75 mm outer diameter pipe to 4.65 mm outer diameter. There were decreases in elongation at break values inversely proportional to the strength values. It is understood from the changes in mechanical properties that the applied annealing heat treatment parameters are sufficient in terms of temperature and time. From the data obtained as a result of the bending test, it was observed that the decrease from 4.75 mm outer diameter pipe to 4.65 mm outer diameter exhibited a parallel behavior with other mechanical properties, but that it exhibited the opposite behavior when falling from 3.65 mm outer diameter pipe to 3.40 mm outer diameter.

Anahtar Kelimeler

• Brake pipes
• tube sinking
• tempering
• mechanical properties.

Aynı Sıcaklıkta Uygulanan Isıl İşlem ve Farklı Oranda Uygulanan Redüksiyon İşleminin Fren Borularına Mekanik Özelliklerine Etkisinin Araştırılması

Öz

Bu çalışmada, 3,40 mm ve 4,75 mm dış çapa sahip fren borularına 3,20 mm ve 4,65 mm dış çapa sahip olacak şekilde redüksiyon işlemi uygulanmıştır. Ardından fren borularına 450 °C sıcaklık ve 30 dk. süre ile tavlama ısıl işlem uygulanmış ve numuneler oda sıcaklığında soğumaya bırakılmıştır. Bu şekilde elde edilen sekiz farklı parametredeki numuneler karşılaştırmalı olarak mekanik özellikler ve mikroyapı bakımından incelenmiştir. Uygulanan redüksiyon işlemi ile birlikte 3,40 mm dış çap borudan 3,20 mm dış çapa düşüşte hem de 4,75 mm dış çap borudan 4,65 mm dış çapa düşüşte akma mukavemeti ve çekme mukavemeti ve Vickers sertlik değerlerinde artışlar gözlemlenmiştir. Kopma uzaması değerlerinde ise mukavemet değerleri ile ters orantılı şekilde azalmalar meydana gelmiştir. Uygulanan tavlama ısıl işlem parametrelerinin sıcaklık ve süre olarak yeterli olduğu mekanik özelliklerdeki değişimlerden anlaşılmaktadır. Eğme deneyi sonucunda elde edilen verilerden 4,75 mm dış çap borudan 4,65 mm dış çapa düşüşte diğer mekanik özellikler ile paralel bir davranış sergilediği ancak 3,65mm dış çap borudan 3,40 mm dış çapa düşüşte bunun tam tersi bir davranış sergilediği gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Fren borusu
• redüksiyon
• tavlama
• mekanik özellikler.

Kaynakça

1. Albahlol OA, Harun C, Akgul Y, et al (2023) Effect of laser hardening on the mechanical, tribological and corrosion properties of low alloy steels. J Min Metall Sect B Metall 59:255–267
2. Almojil M (2010) Deformation and recrystallisation in low carbon steels. The University of Manchester (United Kingdom)
3. Bella P, Burik P, Bucek P, Ridzon M (2021) Influence of Deformation on Texture Development During Cold Drawing of Tubes. In: Forming the Future: Proceedings of the 13th International Conference on the Technology of Plasticity. Springer, pp 729–737
4. Belyakov A, Kimura Y, Adachi Y, Tsuzaki K (2004) Microstructure evolution in ferritic stainless steels during large strain deformation. Mater Trans 45:2812–2821
5. Buğan FE, Altıparmak T, Akgül Y, Karaca MM (2022) 5xxx Serisi Alüminyum Alaşımları için TIG Kaynak İşleminin Mekanik Davranışlarına Olan Etkisinin İncelenmesi. Avrupa Bilim Ve Teknol Derg 101–105
6. Choi J-Y, Seong B-S, Baik SC, Lee H-C (2002) Precipitation and recrystallization behavior in extra low carbon steels. Isij Int 42:889–893
7. Das R, Pradhan M (2017) Handbook of research on manufacturing process modeling and optimization strategies. IGI Global
8. ISO E (2016) 6892-1: 2016. Met Mater Testing—part 1:

9. Koyuncu O, Çelik B, Akgül Y, İncesu A Farklı Hız ve Sabit Oranda Uygulanan Redüksiyonun Fren Boruların Mekanik Özelliklerine Etkisinin Araştırılması. Çelik Araşt Ve Geliştirme Derg 4:17–23
10. Koyuncu O, Çelik B, Akgül Y, İncesu A Isıl İşlemin Bakır Kaplı Çelik Boruların Mekanik Özelliklerine Etkisinin Araştırılması. J Mater Mechatron A 4:177–192
11. Li YZ, Zhao SL, He SH, et al (2022) Enhancing yield stress and uniform elongation in an ultrathin packaging steel via controlling dislocation density. Int J Plast 155:103334
12. Mojžiš M, Ridzon M, Bella P, et al (2016) Production Technology for Precision Seamless Steel Tubes from the Perspective of Microhardness Changes. Key Eng Mater 716:988–993
13. Neves FO, Button ST (2005) Residual stress on stainless steel a304 tube drawn with fixed plug. In: 18-th International Congress of Mechanical Engineering
14. Pernis R (2006) Calculation of wall thickness at tube sinking. Acta Metall Slovaca 12:191–201
15. Raji NA, Oluwole OO (2011) Influence of degree of cold-drawing on the mechanical properties of low carbon steel. Mater Sci Appl 2:1556
16. Ridzoň M, Mojžiš M, Domovcová L, et al (2015) Microstructural Aspects of Cold Forming Processes In Precision Tube Drawing