Investigation of the Effect of Deep Cryogenic Process on Residual Stress and Residual Austenite

Authors : Fuat KARA, Onur ÖZBEK, Nursel ALTAN ÖZBEK, İlyas UYGUR

Pages : 143-151

View : 12 | Download : 10

Publication Date : 2021-08-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Sıfırın altındaki sıcaklıklarda malzemelerin bekletilmesi olarak bilinen kriyojenik işlem, son yıllarda metal ve metal olmayan malzemelerin özelliklerini iyileştirmek için uygulanan bir yöntemdir. Bu yöntem daha çok kalıp yapımında kullanılan takım çelikleri için uygulanmaktadır. Ülkemizde, birçok özel sektör kuruluşu tarafından öncelikle kalıp malzemeleri olmak üzere birçok üründe kriyojenik işlem kullanımı yaygınlaşmaya devam etmektedir. Savunma sanayiinden otomotiv sanayiine kadar birçok sektörde bu işlemin faydaları kabul görmüştür. Bu çalışmada, geleneksel ısıl işlem uygulanmış (CHT) ve 24 saat derin kriyojenik işlem uygulanmış (DCT-24) Sleipner soğuk iş takım çeliğinin makro sertlik, mikro sertlik ve mikroyapı özellikleri incelenerek, malzemenin mekanik özellikleri ve mikroyapısındaki değişimler tespit edilmiştir. Bununla birlikte, X-Işını Kırınımı (XRD) Yöntemi ile malzemelerdeki kalıntı gerilme ve kalıntı östenit miktarları ölçülerek, numuneler arasındaki fark belirlenmiştir. CHT ve DCT-24 numunelerinin makro sertliği sırasıyla 60,96 HRC ve 61,46 HRC olarak ölçülmüştür. Mikro sertlik değerleri de sırasıyla 734,26 HV ve 761,83 HV olarak ölçülmüştür. Derin kriyojenik işlem makro ve mikro sertliği sırasıyla 0,5 HRC ve 27,57 HV arttırmıştır. Kalıntı östenit miktarı derin kriyojenik işlemden sonra % 36 oranında düşmüştür. Eksenel ve çevresel kalıntı gerilme değerleri de sırasıyla % 48,84 ve % 36,52 oranında düşmüştür. Sonuç olarak derin kriyojenik işlem Sleipner soğuk iş takım çeliğinin sertliği arttırmış, mikroyapıyı homojenleştirmiş, kalıntı östenit ve kalıntı gerilme değerlerini düşürerek olumlu iyileşmeler sağlamıştır.
Keywords : Sleipner, Kalıntı gerilme, Kalıntı östenit, Kriyojenik işlem