Eyüp YAYLACI

Mikroalaşımlı Çeliklerde Dayanım Arttırıcı Mekanizmalar

Mikro alaşımlı çeliklerde en fazla kullanılan sertleştirme mekanizmaları, tane boyutunu küçültme ve çökelme sertleşmesi ile ilgilidir. Bunun yanında, katı eriyik sertleşmesi ve deformasyon sertleşmesi de (pekleşme) kullanılan yöntemlerdendir. Bu çeliklerde görülen en büyük gelişme, ferrit tane boyutunun, hem akma sınırı hem de sünek–gevrek geçiş sıcaklığına olan etkisinin belirlenmesi olmuştur. Bu mekanizmaların tek başına gösterdikleri etki çok önemli değildir.

Şekil 1. Çeşitli sertleştirme mekanizmalarının akma dayanımına etkisi

Değişik sertleştirme mekanizmalarının mikro alaşımlı çeliklerin dayanım ve tokluk özelliklerine etkisi, Şekil 2’de görülmektedir. Tane küçültme mekanizmasıyla dayanım ve tokluk aynı anda artırılmaktadır. Çökelek ve dislokasyon sertleşmesi mekanizmaları ile dayanımın arttığı ancak, tokluğun düştüğüdür.


Şekil 2. Mikroalaşımlı çeliklerde uygulanan sertleştirme mekanizmalarının mekanik özelliklere etkisi


Uygulama yoğun olarak yassı mamullerde (gaz ve petrol boru hatları, off-shore konstrüksiyonlar) gerçekleşir. Son yıllarda otomotiv endüstrisine yönelik dövme mamullerin üretiminde de bir gelişme vardır. Bugün, bu çelikler, kontrollü haddelenmiş plakalar, levhalar, profiller, dövme ürünleri olan çubuk ve barlarda kullanilmaktadır.

Geçmişte kullanılan çeliklerin yüksek karbon miktarlı olmaları, kaynakla birleştirilmelerinde sorun doğmasına yol açmıştır.Bundan dolayı mikro düzeyde alaşımlama yapılarak ve kontrollü haddeleme işlemiyle, kaynak edilebilme kabiliyetli, yüksek dayanımlı çelikler geliştirilmiştir.

Çelikten yapılan basınçlı kap, küresel tank, eşanjör, köprü, nükleer enerji tesislerinde inbisat deposu gibi büyük konstrüksiyonlarda ince taneli çelikler, her geçen gün artan oranda kullanılmaktadır. Yüksek dayanımlı ince taneli çelikler, genellikle düşük karbonlu mikro alaşımlı çelik olarak üretilirler, normal tavlı ya da ıslah edilmiş halde kullanılırlar ve bunların en düşük akma sınırı 255 ile 500 MPa arasındadır.

Mikro alaşımlı çelikler genelde -100°C ’den 300°C ’ye kadar geniş bir sıcaklık aralığında kullanılırlar.Yüksek kırılma emniyetinin ve kötü şartlar altında bile güvenilir kaynaklanmanın arzulandığı yerlerde klasik yapı çeliklerinden çok üstün olmaları tercih nedenidir.

Mikro alaşımlamanın amacı malzemede, mukavemet, tokluk, talaşlı şekillendirilebilirlik ve kaynak kabiliyeti özelliklerini arttırmak ilave ısıl işlemlere gerek kalmadan ve pahalı/stratejik elementlerden tasarruf ederek mümkün olduğunca ekonomik olarak geliştirmektir. Otomotiv endüstrisinin ihtiyaçlarını cevaplayacak biçimde son yıllarda gelişen dövme ürünlerinde mikro alaşımlama uygulaması sıcak deformasyon sonrası kontrollü soğumayı gerektirmektedir. Mikro alaşımlı çelikler ile ıslah çeliklerinin maliyet karşılaştırması yapıldığında aralarında mikro alaşımlı çelikler lehine çok büyük fark vardır. Malzeme içerisindeki alaşım elementlerin miktarı, tane büyüklüğü, deformasyon oranı, deformasyon sıcaklığı ve yabancı parçacıklar dislokasyonların hareketlerini ve dağılımlarını doğrudan etkileyen parametrelerdir. Bu tür parametrelerin dengelenmesi ile daha iyi talaşlı islenebilirlik kriterleri elde edildiğinden mikro alaşımlı çeliklerin ekonomikliği ortaya çıkmaktadır.

Mikro alaşımlı Dövme Çelikleri ile Islah Çeliklerinin Üretim (a) ve Maliyet (b)Açısından Karşılaştırılması.


KAYNAKLAR;


  1. Mikro Alaşımlı Çeliklerin İşlenilebilirliğinin Takım Ömrü Ve Yüzey Pürüzlülüğü Açısından Değerlendirilmesi,Sadi ŞAN,Yüksek Lisans Tezi,Makine Eğitimi,Gazi Üniversitesi,Şubat 2007,

  2. Mikro Alaşımlı Çeliklerin Mikro Yapısını Değiştirerek İşlenilebilirliğinin İncelenmesi,Barış ÖZLÜ,Bilim Uzmanlığı Tezi,Makine Eğitim Anabilim Dalı,Zonguldak Karaelmas Üniversitesi,Haziran 2007,

  3. Mühendislik Alaşımlarının Yapı ve Özellikleri,Prof.William F.SMITH,University of Central Florida,Cilt 1


Eyüp YAYLACI