Otomotiv endüstrisinde kullanılan çift fazlı çeliklerin fiziksel özelliklerinin araştırılması

Abstract

Bu araştırmada, çift fazlı çelik üretmek için % 0.055 C’ lu çelik kullanılmıştır. Standartlara göre hazırlanmış yorulma deney örnekleri iki farklı ısıl işleme tabi tutulmuştur. I. grup ısıl işlemde, normalize edilmiş örnekler ostenit bölgesinde 940°C sıcaklıkta 45 dakika tavlanarak suda soğutulmuştur. Daha sonra aynı örnekler, ferrit + ostenit bölgesinde 780°C, 825°C ve 870°C sıcaklıklarında 60 dakika tavlanarak suda soğutulmuştur. II. grup ısıl işlemde, I. grup ısıl işlemle üretilen çift fazlı çelikler 400°C’ de 2 saat tavlanarak ısı verme işlemi uygulanarak havada soğutma uygulanmıştır. Farklı ısıl işlemlerle üretilen değişik mikro yapılı çift fazlı çelik örneklere sabit hızda çekme testleri uygulanarak mekanik özellikleri incelenmiştir. Isıl işlem sonrası, çift fazlı çeliklerin kristal yapısı ve bozunumları x ışını kırınımı deneyi kullanılarak ve bu çeliklerin elektrik özdirenç ölçümleri de dört nokta elektrot yöntemi ile elde edilmiştir. Bu örneklere düşük frekanslarda (50 Hz-100 Hz) mıknatıslama uygulanarak manyetik özellikleri (B – H değişimleri) incelenmiştir. Değişik martenzit miktarına sahip çift fazlı çelik örneklerin yorulma ömürleri yorulma test cihazı ile belirlenmiştir. Çift fazlı çeliklerin elde edilen yorulma değerleri ferrit + perlit mikro yapısına sahip çeliklere göre iyileşme sağlandığı sonucuna varılmıştır. Çift fazlı çeliklerin yorulma kırılma yüzeyleri elektron mikroskobu ile incelenerek, çatlak başlangıç ve ilerleme mekanizmaları incelenmiştir.

In this research, % 0.055 C steel have been used in order to produce dual phase steels. Two different heat treatment procedures were applied to fatigue specimens prepared according to the standarts. In the first group of heat treatment, normalized specimens have been annealed in the region of austenite time of 45 minutes followed by water quenching. Then, the same specimens, in the ( γα + ) region at the temperatures of 780°C, 825°C and 870°C followed by the heat treatment for 60 minute and water quenching. In the second group of the heat treatment, the specimes which are produced in the first group of heat treatment were tempered at the temperature of 400°C for 2 hours and then air cooling. Some mechanical properties are investigated by applying tensile stress at constant rate on dual phase steel specimens having various microstructures produced by different heat treatments. After heat treatments, crystall structure and deformation of dual phase steels have been investigated by the x ray diffraction and electrical resistivity measurements of these steels obtained by the four point probe. The magnetic properties (B-H) of these specimens have been investigated by applying magnetization at low frequences (50 Hz-100 Hz). Also, the fatigue life of dual phase steels which have various martensite amount are determined by the fatigue test machine. The fatigue properties of dual phase steels compared with the ferrite + pearlite microstructural steels have some improvement. The fatigue fracture surfaces of dual phase steels obtanied by the SEM crack inititation and progress mechanism have been investigated.