AISI 4140 Çeliğinde Elde Edilen Farklı Sertliklerin Kalıntı Gerilmeler Üzerindeki Etkisinin Araştırılması

Öz

Bu çalışmada, ilk olarak 12 HRC sertliğindeki AISI 4140 çeliği 40, 45, 50 HRC sertlik değerlerine getirilmiş ardından bu sertlik değerlerindeki numuneler üzerindeki kalıntı gerilmeler ölçülmüştür. Farklı sertlik değerlerinin elde edilmesi için çalışmada, numuneler 930°C’de 1 saat bekletildikten sonra yağ ortamında soğutulmuştur. Numuneler sırasıyla 427°C, 316°C, 204°C’de 40 dakika temperlenerek 40, 45, 50 HRC sertlik değeri elde edilmiştir. Numunelerde meydana gelen kalıntı gerilmeler katman kaldırma yöntemi ile belirlenmiştir. Yapılan deneyler sonucunda, ısıl işlem görmemiş (12 HRC) numunenin yüzeyinde 211 MPa kalıntı çekme gerilmesi elde edilirken, ısıl işlem neticesinde 40, 45, 50 HRC sertlik değerlerindeki numunelerde ise sırası ile 169, 299, 203 MPa değerinde kalıntı çekme gerilmesi bulunmuştur. Sonuç olarak, sertleştirmenin malzeme yüzeyinde kalıntı çekme gerilmeleri oluşturduğu ve sertlik değerinin kalıntı gerilme değerlerini etkilediği görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

• Isıl İşlem, Kalıntı Gerilmeler, AISI 4140 çeliği

The Investigation of Residual Stresses Effect on the Hardness of Tempered AISI 4140 Steel

Öz

In this study, primarily some specimens of AISI 4140 steel with initial hardness of 12 HRC have been treated to reach the40, 45, 50 HRC hardness values and then the amount of residual stresses on the hardened specimens was measured. In this study,for reaching to the different hardness values, the specimens were cooled in oil medium after waiting at 930C for 1 hour. Thespeciment were tempered at 4270C, 3160C, 2040C for 40 minutes, consequently reaching the hardness of 40, 45, 50 HRCrespectively. Residual stresses in heat treated specimens were determined by the layer removal method. As a result of theexperiments, the tensile residual stress on the surface of not heat-treated specimen (12 HRC) was 211 MPa. On the other hand,the tensile residual stress on the surface of heat-treated ones with 40, 45, 50 HRC hardness values, were found as 169, 299, 203MPa respectively. Finally, this study has shown that the residual tensile stresses on the surface of the material were due tohardening and the values of the residual stresses are affected by the hardness amount of materials

Anahtar Kelimeler

• Heat treatment, Residual stresses, AISI 4140 steel