Twip çeliklerinin mekanik ve mikroyapi özelliklerine alaşim elementlerinin etkisi

Abstract

Bu çalışmada ikizlenme yoluyla plastite kazanan (TWIP) çeliklerin üretim prosesleri ve alaşım elementlerinin bu çeliklere etkisi incelendi. Farklı kimyasal kompozisyonlara sahip Alaşım 1 (0,6C, 24Mn) ve Alaşım 2 (0,6C, 24Mn, 1Ni) TWIP (Twinning Induced Plasticity) çelikleri dökülüp daha sonra sırasıyla sıcak ve soğuk haddelenerek sac şekline getirilmiştir. Bu sac numuneler 600oC, 700°C, 800°C, 900°C, 1000oC ve 1100oC sıcaklıklarda 150 dakika ısıl işleme tabi tutulmuş ve ardından havada soğutulmuşlardır. Mikroyapı ve mekanik özellikler alaşım elementlerinin TWIP çelikler üzerindeki etkilerini görmek amacıyla incelenmiştir. Hem Alaşım 1 ve hem de Alaşım 2 numuneleri 700oC sıcaklıkta ısıl işlem görmesi sonucu mikroyapılarında ikizlenme yerine karbür çökeltilerine rastlanmıştır. Ancak diğer sıcaklıklarda ısıl işlem görmüş numunelerin mikro yapılarında karbür çökeltileri görülmemiştir. Bununla birlikte 600oC, 800°C, 900°C, 1000oC ve 1100oC sıcaklıklarda ısıl işlem görmüş Alaşım 1 numunelerinde ikizlenme varken Alaşım 2 numunelerinde neredeyse hiç ikizlenmeye rastlanmamıştır. Karbür çökeltilerinin görüldüğü numunelerin hem sertlik hem de çekme değerleri diğer sıcaklık numunelerine göre oldukça yüksektir. Artan sıcaklıkla bu değerler düşerken sertlik ve çekme değerlerindeki fark 800oC ve üzeri sıcaklılarda azalmıştır. Artan sıcaklıkla mekanik değerlerdeki düşüş 700oC sıcaklığında oluşan ve genellikle M3C formundaki karbür çökeltilerinin sıcaklık artışı ile çözünmelerinden kaynaklanmaktadır. Bununla beraber sonuçlar karbür çökeltilerinin ikiz oluşumuna engel olduğunu da göstermiştir.

The influence of alloying elements on mechanical properties and microstructure of twinning induced plasticity (TWIP) steels were investigated in this thesis. Alloy 1 (0,6C, 24Mn) and Alloy 2 (0,6C, 24Mn, 1Ni) high Mn TWIP (Twinning Induced Plasticity) steels were fabricated, and were annealed at 600oC, 700°C, 800°C, 900°C, 1000oC and 1100oC for 150 minute and then air-cooled. Their microstructures and mechanical properties were analysed to investigate influence of alloying elements on TWIP steel. The carbide precipitations have seen in microstructure of Alloy 1 and Alloy 2 specimen annealed at 700 °C. But the microstructure of Alloy1 annealed at others annealing temperture are fully austenite and some grains are including annealing twins. However twining did not occur at Alloy 2 specimens annealed at 800oC, 900oC, 1000oC, 1100oC. The reversion of the tensile strength occurred between 700oC and 800oC because of the carbide precipitation hardening. Beside that, hardness value has decreased after 700 oC, which show a good agreement with the equilibrium dissolution temperature of M3C carbides. However the results show that, carbide precipitations are as strong barriers for the formation of twining. For this reason; twinning was not obtained at 700 oC. The mechanical behaviour of TWIP steels reveal annealed temperature dependence, related to twinning formation and carbide precipitations.