Çeşitli element ve bileşik ilavelerinin yapısal çeliklerin mikroyapısına etkisi

Abstract

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ÇEŞİTLİ ELEMENT VE BİLEŞİK İLAVELERİNİN YAPISAL ÇELİKLERİN MİKROYAPISINA ETKİSİ ÖZET Halihazırda var olan endüstriyel malzemelerin özelliklerini iyileştirmek için bir çok yeni tasarım ve çalışma önerilmektedir. Bu çalışmaların tümü için mikro yapı ve bunun malzeme özelliklerine etkisi oldukça önemlidir. Malzemenin üretimi sırasında geçirdiği safhalar da özelliklerini etkilemektedir; karbon oranına bağlı olarak, yavaş soğuma geçiren çelik genellikle, yüksek dayanım için zayıf kalmaktadır. Mikro yapının malzeme özellikleri üzerindeki etkisi oldukça önemli olup; bu etki Hall-Petch denklemi ile gösterilmiştir. Bu denklem azalan tane boyutu ile dayanımın artacağını göstermektedir. İnce yapılı malzemelerin daha yüksek dayanıma sahip olabileceği sonucunu çıkarmak mümkün olabilir; özellikle tokluğun artırılmasında iğnemsi yani Asiküler yapının rolü kabul edilmektedir. Bu çalışmada, çeşitli element ve bileşiklerin mikro yapı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Saf haldeki Ti ve Cr elementleri ile AI2O3 ve SiC bileşikleri ticari olarak elde edilen yapısal çeliklere ilave edilmiştir. Sonuçlar, ilave edilen bütün element ve bileşiklerin arzu edilen mikro yapı değişimini sağladığını ve mikro yapıyı incelttiğini göstermektedir. Bu da dayanımı artırmak için istenen bir durumdur. SiC ve Al203 inklüzyon oluşumu ve inklüzyon bileşim değişimine neden olurken elementler hem inklüzyon ve hem de katı eriyik etkisi ile tane inceltme etkisi sağlanmıştır. Anahtar Kelimeler: Yapısal çelikler, Ti, Cr, SiC, AI2O3. İİİ

AFYON KOCATEPE UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE & TECHNOLOGY THE EFFECT OF ALLOYING ADDITIONS ON THE MORPHOLOGOYP OF STRUCTURAL STEDS. ABSTRACT Various processes and designs have been proposed in order to improve the properties of existing materials. For all the processes, final microstructure and its effects on properties of these materials are crucial. Previous processes during the manufacturing of the material affects its properties; slowly cooled steel contains, for example, depending on its C content, pearlite and ferrite whose properties are not very much desirable for high strength applications. The effect of microstructure is well documented by Hall-Petch equation. The equation suggests that the strength of materials increases with decreasing grain size. Therefore, it is possible to say that fine microstructures may give higher strength; it is also accepted fact that acicular structures provide higher toughness. In this study, effects of various elements and compounds on the microstructure of structural steel were investigated. Pure forms of elements of Cr, Ti and, compounds of AI2O3 and SiC are added to structural steels in the form of industrial grade. Results showed that compounds and elements added produce desired effects and refined intragranular structure of grains. SiC ve AI2O3 helps refining the microstructure by the introduction and chemical modification of inclusions, on the other hand, elements affects the microstructure by the modification of inclusions and solute content of matrix. Key Words: Structural steels, Ti, Cr, SiC, Al203. IV