Östemperlenmiş küresel grafitli dökme demirin yorulma özelliklerinin incelenmesi - Topuz, Polat (My University, 2003)
ÖSTEMPERLENMİŞ KÜRESEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİRLERİN YORULMA ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ Östemperleme ferro malzemelere uygulanan izotermal ısıl işlem olarak nitelendirilebilir. Yapısı geleneksel ısıl işlem yöntemleriyle üretilmiş yapılarla karşılaştırıldığında daha düzenli ve daha dayanıklıdır. Geleneksel ısıl işlemler ile üretilen malzemeler, kontrollü atmosfer ortamında kızıl alev konumuna gelinceye kadar ısıtılırlar ve daha sonra oda sıcaklığında, yağda ya da suda soğutulurlar. Bu yapılanlar sonucunda kristalin yapı, sert ve kırılgan martenzit yapısına dönüşür. Bu kırılgan martenzit yapısını ortadan kaldırmak için de diğer bir atmosfer kontrollü fırında 177 ºC ila 593ºC arasında temperleme işlemi yapılarak kırılganlık azaltılır. Östemperleme de geleneksel uygulamalarla aynı koşullarda başlar. Malzemeler gene kızıl alev konumuna gelinceye kadar atmosfer kontrollü bir fırında ısıtılırlar, fakat soğutma işlemi 232ºC ila 399ºC arasında tuz banyosunda gerçekleştirilir. Soğutma sıcaklığı martenzit oluşma sıcaklığından daha yukarıda olmalıdır. Böylelikle yapı martenzitten daha farklı olacaktır. Östemperlenmiş küresel grafitli dökme demirin yapısı sonuç olarak beynite dönüşür. Bu çalışmada östemperlenmiş küresel gafitli dökme demirin yorulma özellikleri incelenmiştir. Toplam 8 numune 2' şerli olarak gruplandırılmıştır. 1. ve 2. numuneler 900°C2 de 2 sat süre ile ısıl işleme tabi tutulmuş, ardından 235°C' deki tuz banyosunda 2 saat süreyle bekletilmişler ve oda sıcaklığında soğumaya terkedilmişlerdir. 3. ve 4. numunelerde aynı işlemlere tabi tutulmuş, farklı olarak tuz banyosu sıcaklığı 300°C' ye alınmıştır 5. ve 6. numunelerde de farklı olarak tuz banyosu sıcaklığı 370°C' ye alınmıştır. Son iki numue herhengi bir ısıl işleme tabi tutulmamıştır. Bu işlemlerden sonra her bir numune gerekli hesaplamaları yapılarak ortalama değer olan 300 MPa gerilme değerine göre yorulma işlemine tabi tutulmuştur. Yorulma işlemi tamamlanan numunelerin özelliklerini karşılaştırmalı olarak incelemek amacıyla öncelikle HRC sertlikleri ölçülmüş, ısıl işlem görmemiş numunelerden ve östemperleme yapılmış numunelerden birinin ışık metal mikroskobunda, östemperleme yapılmış diğer bütün numunelerinde elektron mikroskobunda SEM fotoğrafları alınmıştır. Görüntü analiz cihazında da ÖKGDD' lerin mm2' ye düşen küre sayıları ve ortalama küre çapları hesaplanmıştır. 1950' li yıllardan itibaren östemperleme rutin olarak çeliğe ve dökme demire uygulanır hale gelmiştir. Üretimin pahalı olması sebebiyle genellikle yüksek performans gerektiren malzemelerin üretiminde kullanılmaktadır. Haziran 2003 Polat TOPUZ

THE INVESTIGATION OF FATIGUE PROPERTIES OF AUSTEMPERED DUCTILE IRON Austempering is an isothermal heat treatment that, when applied to ferrous materials, produces a structure that is stronger and tougher than comparable structures produced with conventional heat treatments. Conventional heat treaters heat the parts to red heat in a controlled atmosphere and then quench them in a bath of oil or water that is near room temperature. (Maybe even as high as a few hundred degrees Fahrenheit). This produces a crystalline structure known as martensite, a hard, brittle phase. The parts are then tempered in another furnace at 350°F (177°C) to 1100°F (593°C) to decrease the brittleness. Austempering starts the same way. The parts are heated to red heat in a controlled atmosphere (so they don't scale) but then are quenched in a bath of molten salt at 450°F (232c) to 750°F (399c). The quench temperature is above the martensite starting temperature. Therefore, a different structure (not martensite) results. In Austempered Ductile Iron and Austempered Gray Iron the structure is Ausferrite, and in steel, it is Bainite. In this study, fatigue properties of austempered ductile iron. 8 samples are grouped by 2. The heat treatment of 1st and 2nd samples are done at 900°C for 2 hours, then are kept in salt bath at 235°C for 2 hours and left in room temperature to cool down. For the 3rd and 4th samples the same treatments are done but in salt bath they are kept at 300°C. For the 5th and 6th sample the temperature of the salt bath is 370°C. The other samples are not heat treated. After these processes, required estimations are done for every sample and fatigue process is done at a avarage value of 300 MPa. After fatigue process to investigate the properties of the samples; firs of all HRC hardness are measured, then the photographs of non-heat treated samples and one of the austempered samples are taken from light metal microscope, SEM photographs of all the other samples are taken from electon microscope at last with image analysis the number of spheres per mm2 and avarage sphere diameters are measured. By the 1950's the austempering process was routinely applied to steel and malleable iron parts. The relatively high cost of the process limited its use to only the highest performance parts. June 2003 Polat TOPUZ
Keywords: çelik; Demir; diğer demir alaşımlar; Dökme Demir; İmalat; Metal-İşi