Ostemperleme koşullarının alaşımsız küresel grafitli dökme demirin yorulma özelliklerine etkisinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, 900°C'de 110 dakika süreyle ostenitlendikten sonra 3 farklı sıcaklık ve sürede ostemperlenen ve kimyasal bileşimi % C 3.9, % Si 2.104, % Mn 0.63, % P 0.25, % S 0.011, % Ni 0.018, % Al 0.008, % Cu 0.007, % Mg 0.22 olan alaşımsız ostemperlenmiş küresel grafitli dökme demir (OKGDD) numuneler kullanılarak, ostemperleme sıcaklık ve süresinin alaşımsız OKGDD'lerin yorulma dayanımına etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Yorulma deneyleri, çalışmanın amacına uygun olarak tasarlanıp imal edilen çevresel eğme gerilmeli yorulma cihazında yapılmıştır. Deneyler iki grupta gerçekleştirilmiştir. Birinci grupta 230°C, 330°C ve 430°C'de 1 saat süreyle ostemperlenen KGDD'ler ile ısıl işlemsiz numunelerin Woehler diyagramları çıkartılarak ostemperleme sıcaklığının OKGDD'lerin yorulma dayammına etkisi ve ısıl işlemsiz duruma göre seviye değişimi incelenmiştir. İkinci grupta 330°C'de 30, 60 ve 120 dakika süreyle ostemperlenen numunelerle ile ısıl işlemsiz numunelerin Woehler diyagramları çıkartılarak ostemperleme süresinin OKGDD'lerin yorulma dayanımına etkisi ve ısıl işlemsiz duruma göre seviye değişimi incelenmiştir. Birinci grup deney sonuçları değerlendirildiğinde; ostemperleme sıcaklığı 230°C'den 330°C'ye yükselirken OKGDD'lerin yorulma dayanımının arttığı, 330°C'den 430°C'ye yükselirken OKGDD'lerin yorulma dayanımının azaldığı gözlenmiştir. İkinci grup deney sonuçları değerlendirildiğinde; ostemperleme süresi 30 dakikadan 60 dakikaya yükselirken OKGDD'lerin yorulma dayanımının arttığı, 60 dakikadan 120 dakikaya yükselirken OKGDD'lerin yorumla dayanımının azaldığı gözlenmiştir. Her iki grup içerisinde en yüksek yorulma dayanımı değeri 330°C'de 1 saat süreyle ostemperlenen KGDD numunelerinde gerçekleşmiştir.ANAHTAR SÖZCÜKLER: ostemperlenmiş küresel grafitli dökme demir / yorulma dayanımı / ısıl işlem / ostemperleme

In this study, the pure austempered ductile iron (ADI) specimens which were austempered at three temperatures and three times after austenitized at 900°C 110 minutes were used in order to investigate the effect of the austempering temperature and time on the fatigue strength of the ADI's. The chemical composition of the ADI specimens is % 3.95 C, % 2.104 Si, % 0.063 Mn, % 0.025 P, % 0.011 S, % 0.018 Ni, % 0.008 Al, % 0.007 Cu, % 0.022 Mg. Fatigue tests were performed on the rotating bending machine which was produced for the purpose of the study. Experiments were performed in two groups. In the first group, the Woehler diagrams of the cast specimens and ADI's which were austempered at 230°C, 330°C and 430°C 1 hour were obtained in order to investigate the effect of the austempering temperature on the fatigue strength of the ADI's and compare the difference of the fatigue strengths of the ADI's and cast specimens. In the second group, the Woehler diagrams of the cast specimens and ADI's which were austempered at 330°C 30 minutes, 60 minutes and 120 minutes were obtained in order to investigate the effect of the austempering time on the fatigue strength of the ADI's and compare the difference of the fatigue strengths of the ADI's and cast specimens. From the results of the first group experiments, the fatigue strength of ADI's increased between 230°C and 330°C, decreased between 330°C and 430°C. From the results of the second group experiments, the fatigue strength of ADI's increased between 30 minutes and 60 minutes, decreased between 60 minutes and 120 minutes. The highest fatigue strength of ADI's in each group was obtained the specimens which were austempered at 330°C 1 hour.KEY WORDS: austempered ductile iron / fatigue strength / heat treatment / austempering