Yüksek sıcaklık ve borik asit ortamının otomat çeliğinin mekanik özelliklerine etkisinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, borik asit ortamında yüksek sıcaklıkta bekletilmiş otomat çeliklerinin mekanik davranışları incelenmiştir. Borik asit ortamında 900 oC' de, 3, 6, 9, 12 ve 15 saat süre ile bekletilen numunelerin yorulma, çekme ve mikrosertlik testleri gerçekleştirilerek mekanik özellikleri araştırılmıştır. Yüksek sıcaklığa ve zamana bağlı olarak mikroyapıdaki değişiklikler taramalı elektron mikroskobu yardımıyla araştırılmıştır. Çalışma kapsamında bor ile yüzey sertleştirme işleminde borik asidin kullanabilirliği araştırılmıştır.Yapılan deneysel çalışmanın sonuçları 900 oC sıcaklıkta bekletilen numunelerin tane boyutunun büyüdüğünü ortaya koymaktadır. Gerçekleştirilen mekanik testler yüksek sıcaklıkta borik asit ortamında bekletilen numunelerde yorulma, çekme ve akma dayanımlarının düştüğünü göstermektedir. Yüksek sıcaklık etkisiyle malzemedeki kalıntı gerilmelerin yapıdan atıldığından sertliğin düştüğü tespit edilmiştir. Malzemenin şekillendirilebilirlik özelliğini ifade eden süneklik ile kırılmadan taşıyabileceği enerji miktarını ifade eden tokluk değerlerinde artış meydana gelmiştir. Malzemenin mikro yapısı ve sertlik değerleri incelendiğinde borik asit ortamında bekletilen numunelerde borür tabakasının oluşmadığı, bu nedenle borik asitin, borlama tekniğinde bor verici ortam olarak katkı sağlamadığı tespit edilmiştir.

In this study, mechanical behaviors (fatigue, tensile and hardness properties) of free cutting steels exposed to boric acid environment at elevated temperature (900 oC) under the waiting time of 3, 6, 9, 12 and 15 hours had been investigated. Microstructure transformation related to high temperature and time dependent had been investigated using Scanning Electron Microscope (SEM) images taken on Nital aged surfaces. Also, the usability of the boric acid had been investigated.The results of the experimental study showed that grain sizes increases in the microstructure of specimens exposed to 900 oC. Fatigue, tensile and yield strength properties decreased on the same specimens. Micro hardness of the materials which exposed to 900 oC under different time span reduced as a result of remove of residual stress. Ductility and toughness of materials increased due to high temperature effect. Finally, it was concluded that boric acid environment has no effect on hardenability of free cutting steels.