Düşük karbonlu mikroalaşımlı çeliklerde soğuma ve deformasyon yaşlanmasının mekanik özelliklere etkisi

Abstract

Bu çalışmada, özellikle otomotiv sektöründe yoğun biçimde kullanılan soğuk şekillendirmeye uygun yüksek mukavemetli düşük alaşımlı (HSLA) 7136 kalite çeliğin yaşlanma davranışları incelenmiştir. Numunelerin yaşlandırma ısıl işlemi sonucunda, mikroyapıda meydana gelen değişimleri, çekme dayanımı, akma dayanımı, % kopma uzaması ve sertlik değerlerindeki değişimleri belirlemek için bir dizi deneyler yapılmıştır. Böylece yaşlanmanın mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi araştırılmıştır.HSLA 7136 kalite çelik malzemeden çıkarılan çekme numuneleri ilk önce ısıl işlem fırınında 950 ºC?de 1 saat solüsyona alınmış ve suda soğutulmuştur. Daha sonra suda soğutulan numunelerin bir kısmı, 20 dakika sabit sürede, 50 - 100 - 150 - 200 - 250 - 300 ve 350 ºC sıcaklıkta yaşlandırılmıştır. Geriye kalan numuneler ise % 3 öndeformasyon uygulandıktan sonra yine 20 dakika sabit sürede, 50 - 100 - 150 - 200 - 250 - 300 ve 350 ºC sıcaklıkta yaşlandırılmıştır. Deneysel çalışmalarda, öndeformasyon uygulanan ve uygulanmayan numunelerde yaşlanmanın meydana geldiği görülmüştür. Öndeformasyon uygulanmış numunelerde bütün değerlerin biraz daha yüksek olduğu belirgin bir şekilde görülmektedir. Bu durum, statik deformasyon yaşlanmasının bir sonucudur.Sonuçlar HSLA 7136 kalite çeliğin yaşlanmaya maruz kaldığını göstermektedir. Hem % 3 öndeforme edilen hem de öndeforme edilmeyen numunelerde en yüksek değerler, 20 dakika sürede 150 ºC?de yapılan yaşlandırma işlemlerinde elde edilmiştir. Çalışma solüsyona alma ve ardından suda soğutmanın, öndeformasyonun ve yaşlandırma sıcaklığının yüksek mukavemetli düşük alaşımlı 7136 kalite çeliğin mikroyapısı ve mekanik özellikleri üzerinde etkili olduğunu göstermiştir.

In this study, the ageing behaviours of high strength HSLA 7136 quality steel which is appropriate to cold forming and widely used in automotive industry were investigated. After the ageing heat treatment, the samples were tested to investigate the microstructure, tensile strength, yield strength, elongation % and hardness value. Thus, the effect of ageing on the microstructure and mechanical properties were determined.The samples obtained from HSLA 7136 quality steel were austenitised for 1 hour at 950 ºC and then cooled in water. Then some of the cooled samples were aged at 50 - 100 - 150 - 200 - 250 - 300 and 350 ºC temperatures for 20 minutes. The rest of the samples were pre-strained for 3 % and aged at 50 - 100 - 150 - 200 - 250 - 300 and 350 ºC temperatures for 20 minutes.Experimental results showed that all samples whether pre-strained or not were exposed to ageing. It was clearly seen that all values were higher for pre-strained samples compared to the others. This situation is a result of static strain ageing.Results showed that HSLA 7136 quality steel was subjected to ageing. The highest values for both 3 % pre-strained and not pre-strained samples were obtained after ageing at 150 ºC for 20 minutes. The obtained results indicated that solution treatment, quenching, pre-straining and ageing affected microstructure and mechanical properties of HSLA 7136 steel.