Yapı çeliklerinin kırılma tokluğu üzerine bir çalışma

Abstract

YAPI ÇELİKLERİNİN KIRILMA TOKLUĞU ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA ÖZET Bu çalışmada, HMK kafes yapısına sahip yapı çeliklerinin kırılma tokluğunun çeşitli mekanik özelliklerle bağlılığı göz önünde tutularak, yüksek kırılma tokluğunu elde etme imkanları araştırılmıştır. Metalik malzemelerin kullanıldığı alanlarda, özellikle makine parçalarında meydana gelen çatlakların ilerlemesi sonucunda yorulma hasarları görülmektedir. Çeşitli ısıl işlem rejimleri uygulayarak, çeliklerin iç yapılan ve mekanik özelliklerinin geliştirilmesi ile kırılma tokluğunun arttırılması amaçlanmıştır. Bu çalışmada, malzemelerin kırılma mikro mekanizması (doğası) incelenmiştir. ASTM E-399 standardı, COD ve J-integral yöntemleri ile bu çalışmada incelenen yöntem arasındaki farklar verilmiştir. Ulu'nun (2004) yüksek lisans çalışmasında 4140, 8620, 1040 ve 1050 çeliklerine bir takım ısıl işlemler yapılmıştır. Bu çalışmada ise, bu çelikler üzerinde ısıl işlem rejimlerine göre kırılma tokluğunun değişimi araştırılmıştır. Bu yöntemle yapılacak çözümün daha doğru ve daha hızlı yapılabilmesi için MATLAB adlı matematiksel programlama dilinde bir program geliştirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Kırılma Tokluğu, Kırılma Mikro Mekanizması, Isıl İşlem, MATLAB

A STUDY ON FRACTURE TOUGHNESS OF STRUCTURAL STEELS ABSTRACT In this study, fracture toughness of structural steels having a bcc crystal structure dependence with different mechanical properties are considered, obtaining possibility of high fracture toughness is investigated. Metallic materials experience fracture damage by the advancing crack growth which leeds to the failure of parts. Enhanced fracture toughness of the steels was aimed through developing microstructure and mechanical properties of the steels. In this study, materials of fracture micromechanism are investigated. A comparison between ASTM E-399 standard, COD and J-integral methods and the method used are given. Some heat treatments on 4140, 8620, 1040 and 1050 steels are performed. The change in fracture toughness in relation to heat treatment regimes are also inestigated. A program was developed for calculation of fracture toughness with MATLAB. Anahtar Kelimeler: Fracture Toughness, Fracture Micromechanism, Heat Treatment, MATLAB n