Alaşımsız çeliklerin kaynak bölgesinde ultrasonik yöntemle sertlik kontrolü

Abstract

ALAŞIMSIZ ÇELİKLERİN KAYNAK BÖLGESİNDE ULTRASONİK YÖNTEMLE SERTLİK KONTROLÜ Değişken yüklere maruz kalarak çalışan metallerde, kimyasal bileşime ve mikro yapıya bağlı olarak, zamanla sertleşme miktarında artma veya azalma meydana gelir. Serliğin artması malzeme tokluğunu azalttığı için bazı riskler getirebilmektedir. Çeliklerin kaynağında kaynak bölgesi heterojen mikroyapı ve mekanik özelliklere sahip olur. Isının tesiri altında kalan bölgenin ( ITAB ) iri taneli bölgesi maksimum sertliğe sahip olur. Bu bölgede hem yüksek sertlikten hem de iri taneli mikro yapıdan dolayı tokluk çok düşük olur. Dinamik yüklere çalışan kaynaklı yapılarda zaman içerisinde sertliğin artması tokluğun daha da düşmesine sebep olur. Üniversal sertlik cihazları ile sertlik okumak için malzemeden küçük numune çıkarmak gerekir. Ancak bu şekilde numunenin kesitinde sertlik okuması yapılabilir. Kaynaklı yapılarda tahribat yapmadan kesitte sertlik ölçme yapmak için bahsedilen sertlik ölçme yöntemlerinin dışında sertlik ölçme yöntemlerine ihtiyaç vardır. Ultrasonik sertlik ölçme yöntemi bu amacı sağlayabilecek bir sertlik ölçme yöntemidir. Dinamik yükler altında servis yapan kaynaklı yapılarda periyodik sertlik taraması yapılarak, tokluk değeri kontrol altında tutulur. Bu çalışmada, endüstride yaygın olarak kullanılan tahribatsız test yöntemlerinin fiziksel prensipleri kısa olarak incelendikten sonra metal endüstrisinde önemli yere sahip olan ultrasonik testin fiziksel prensipleri, ultrasonik yöntemle malzeme özelliklerinin belirlenmesi ve ayrıca ultrasonik yöntemle yüzey sertliği saptanması incelenmiş ve ses hızı ölçüm tekniği kullanılarak deneysel verilerle desteklenmiştir. Temmuz 2004 İsmail YAKIBUL

HARDNESS CONTROL in WELDING REGION of NON-ALLOY STEELS with ULTRASONIC METHOD In metals working under dynamic loads, depending upon the chemical composition and microstructure, hardenability increases or decreases in time. Since increase of hardness lowers toughness of the material, it may bring some risks. In the welding of steels, the welding region has heterogenous microstructure and mechanical properties. The coarse grain region (CGR) of the area under high temperature has the maximum hardness. In this region, toughness is very low both due to high hardness and coarse grain microstructure. In welded structures working under dynamic loads, as time passes increase of hardness lowers toughness still more. Small samples have to extracted from the material to read hardness with universal hardness testing instruments. Hardness reading on sample cross-section may only be possible this way. Other hardness reading methods are required to measure hardness in cross-section without damaging the welded structure. Ultrasonic hardness measuring method is such a hardness measuring method that may meet this objective. In welded structures working under dynamic loads, periodical hardness scanning is performed, keeping toughness value under control. In this work, after a short analysis of the physical principles of non-damaging test methods widely used in industry, the physical principles of the ultrasonic test which has an important place in the metalurgical industry, the determination of material's properties with the ultrasonic method and, in addition, surface hardness determination with the ultrasonic method has been analysed and has been supported with experimental data utilizing sound speed measurement technique. July 2004 İsmail YAKIBUL