Theses supervised by Prof. Dr. Nurşen Saklakoğlu
11 theses · Manisa Celal Bayar University
Life improvement studies in segment-cut nut mold used in cold forming operations
In this thesis, it is aimed to increase the lifetime by making improvements in some processes in the production phase of the 4th station nut mold used in the cold forging process. Damage after working on the mold were examined and a plan was created for the necessary improvements. First of all, an equivalent of the same mold supplied from abroad examined and the differences were observed. Then, the processes to be worked on the existing mold were determined. The materials used in the mold are 1.2344 tool steel, 1.4140 tool steel and hard metal ''diamond'' (Tungsten Carbide)as it known in the industry. The mold also has two kinds of diamonds, front and base. Their types are CTE35 and CTE50 respectively. While CT represents Ceratizit, the supplier company, Extra Coarse (E) and Fine (F) are the grain size of the diamonds. 50 is represent twice the cobalt ratio (%25) in the tungsten carbide. Segment cutting nut mold production consist of 25 operations approximately and is one of the mold types produced longest time as a process. Within the scope of the master's thesis, 4 of these operations have been focused of for improvement and development. These are Segment cutting process applied in wire erosion benches, the plunge erosion processes used in the forming the base form, the flange form processing performed in the Cnc Turning, using different type of front diamond and finally polishing process. If the expected life increase can not be achieve, some operations were directly changed instead of operational improvements. These operation changes are using the copper with the carbide content instead of the bottom form machining in plunge erosion with the help of plain copper electrode and automatic polishing machine activation instead of manuel polishing. With the changes made, a significant increase in the life of the molds is aimed. Keywords: Cold forging, nut mold, hard metal, cobalt, wire erosion, diving erosion, white layer
AlSi9Cu3 alaşımından yüksek basınçlı döküm yöntemiyle üretilen parçanın yarı katı döküm yöntemleriyle üretilebilirliğinin araştırılması
Sıvı metal ile yüksek basınçlı döküm (HPDC), yüksek verimlilik ve düşük üretim maliyetinin benzersiz özellikleri nedeniyle alüminyum alaşımlarının dökümünü yapmak için kullanılan en popüler işlemdir. Bununla birlikte, HPDC tarafından üretilen Al alaşımları, kalıp doldurma sırasında gaz sıkışması nedeniyle çok sayıda porozite ve oksit içerir. Bu tür poroziteler, mekanik özellikleri ciddi şekilde bozabilir, ısıl işlem ve kaynak uygulama yoluyla daha fazla özellik geliştirmeyi engeller. Bugün otomotiv sektörüne yönelik pek çok parçanın üretimi alüminyum döküm yöntemiyle gerçekleştirilmektedir. Örneğin motor blokları dökme demir yerine alüminyum alaşımı ikame edilerek önemli derecede hafifletme sağlanmıştır. Bazı emniyet-kritik parçalardan beklenen uzama-tokluk değerlerine ise basınçlı dökümle ulaşmak mümkün olamamaktadır. Yüksek bütünlüğe sahip bileşenler üretmek için gelecek vaat eden teknolojilerden biri, tiksoforming ve reoforming dahil olmak üzere yarı katı metal (SSM) işlemleridir. Demir döküm parçaların yerini alabilecek alüminyum alaşımlı döküm parçalarının sayısı gün geçtikçe artmaktadır. Bu artışın yanında alüminyum alaşımlı döküm parçalarından beklenen mekanik özellikler ve metolgrafik özellikler artış göstermektedir. İş bu projede yarı katı döküm metodlarının araştırılması ve mekanik, metalografik açıdan iyileştirme sağlayabilecek prosesin geliştirilmesi ele alınmıştır. Alaşımların yarı katı prosesleri uzun yıllardır konuşulmaktadır. Alüminyum alaşımları için farklı yarı katı döküm metodları bazı başarılı endüstriyel uygulamaların yanı sıra, özellikle otomotiv ve tüketici ürünleri pazarlarında sınırlı uygulamaları olan niş bir teknoloji haline geldiği görülmüştür. Bununla birlikte, geleneksel döküm ve özellikle kokil kalıp döküm proseslerinin güçlü rekabetine ve de katmanlı imalatın ortaya çıkmasına rağmen, yarı katı alaşımların yüksek kalite özellikleri sebebiyle talepte canlanma görülmektedir. Ürün kalitesinin yanısıra hali hazırda alçak basınçlı döküm ile üretilip T6 ısıl işlemi ile anasanayi firmaların spesifikasyonuna ulaşılan parçalarda, ana sanayinin yarıkatı döküme yönelik yoğun talebi bulunmaktadır. Böyle bir eğilimin olması global ölçekte de bu yöne eğilimin artacağı öngörüsünü oluşturmuştur. Proje'nin en önemli amacı belirlenen Rapid Slurry Döküm (RSF) ve Eğimli Soğutma Plakası Döküm (Cooling Slope Casting) metodlarında küresel tane yapıısının elde edilmesi ve proses parametrelerinin belirlenmesidir. Ayrıca işbu proje Döktaş firmasının TEYDEB 1501 projesi olarak yürütülmektedir ve diğer bir amacı da firmaya yarı katı döküm yeteneklerinin kazandırılmasıdır.
Investigation of effects of heat treatment parameters on mechanical properties and corrosion behavior in induction hardening of martensitic stainless steels
Martensitic stainless steels are widely used in industrial applications due to their high hardness and superior durability properties. The fundamental method that imparts these characteristics to these steels is the application of heat treatments. Traditionally conducted in heat treatment furnaces, these processes have long processing times and high energy consumption. To mitigate these drawbacks, alternative methods have been explored in recent years. Among these alternatives, induction heat treatment has emerged as a significant option due to its speed, energy efficiency, and suitability for automation. While induction heating has been predominantly utilized for surface hardening, recent advancements demonstrate that, when appropriate parameters are employed, it can also yield effective results in volumetric heat treatments. In the initial phase of this study, the objective was to determine the optimal induction heat treatment parameters that maximize hardness, corrosion resistance, and wear resistance for 440B martensitic stainless steel. To this end, the effects of austenitizing temperature, austenitizing duration, tempering, and cryogenic cooling processes were investigated. The tests and analyses revealed that a heat treatment conducted at 1110°C in 2 minutes, followed by cryogenic treatment and a single tempering cycle, resulted in a 30% improvement in wear performance and an 86% enhancement in corrosion resistance compared to conventional heat treatment methods, while also reducing the crystal grain size by 46%. Within the scope of this thesis, thermal cycling heat treatment applications were also conducted based on the optimized heat treatment parameters. The thermal cycling heat treatment process contributed to grain refinement in the austenitic phase and resulted in a more homogeneous martensitic microstructure. Additionally, thermal cycling reduced wear loss by 25%. Although corrosion loss showed a slight increase compared to single-cycle treatment, the pitting corrosion resistance improved by 60%. Considering the reliability analyses of the data obtained, the results indicate that the 4-cycle treatment is the most suitable heat treatment parameter.
İkincil alüminyumun A356 döküm prosesinde kullanım oranının mekanik ve metalurjik testler ile doğrulanarak belirlenmesi
Bu tez çalışmasında, ikincil (sekonder) alüminyumun döküm prosesinde farklı oranlarda kullanılması ile elde edilen ürünlerin mekanik (çekme dayanımı, uzama vb.) ve metalurjik (mikroyapı, makroyapı, faz analizi vb.) özelliklerine olan etkisinin araştırılması hedeflenmiştir. İkincil alüminyum külçe tedarikçileri, üretim esnasında kimyasal kompozisyonları kontrol altında tutsa da bu külçeler, içerdikleri kirlilik sebebiyle birincil alüminyum ile kullanıldığında üretim kalitesi üzerinde olumsuz bir etki oluşturabilir. Amaç, külçe tedarikçilerinden hazır olarak gelen ikincil alüminyumunun, üretim prosesinde birincil alüminyum ile hangi oranda birlikte kullanıldığında mekanik ve metalurjik olarak bir risk teşkil etmeyeceğini bilimsel olarak ortaya koymaktır. Ayrıca bu çalışma, yeşil enerji ve sürdürülebilirlik açısından oldukça önemli bir yere sahiptir. Özellikle ikincil alüminyum kullanımı, enerji tüketimini azaltması ve çevresel etkileri düşürmesi bakımından yeşil üretim yaklaşımının bir parçasıdır. Bu çalışmada birincil alüminyum alaşımı içerisine sırasıyla, ağırlıkça %10, %20 ve %30 oranlarında ikincil alüminyum alaşım ilavesi yapılarak elde edilen bulgularda, %30 ikincil alüminyum ilavesi yapılan denemelerin; Mg, Ti, Sr elementlerinin alt limitlere yaklaştığı görülmüştür. Fe ve Cu oranındaki artış ise malzemenin mekanik ve korozyon dayanımı açısından olumsuz yönde etkilenmesine yol açabileceği düşünülmektedir. %30 ikincil alüminyum ilavesi yapılan denemelerde malzemenin yüksek kirlilik seviyesine çıktığı, buna bağlı olarak akışkanlık testinde ve çekme testi sonucundaki % uzama değerlerinde görülen düşüş tüm bu bulguları doğrular nitelik taşımaktadır. A356 alaşımının döküm yöntemiyle üretim sürecinde kullanımında, %30 ikincil alüminyum ilavesinin, malzemenin mekanik ve metalurjik açıdan riskler taşıdığı ortaya koyulmuştur. Mekanik limit değerler, alçak basınçlı döküm yöntemiyle alüminyum jant üretimi tesisindeki ısıl işlem görmemiş kabul kararlarına göre değerlendirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Birincil alüminyum alaşımı, ikincil alüminyum alaşımı, sürdürülebilirlik, mikroyapı, A356
Çeliklerde soğuma hızının etkisinin nümerik ve deneysel yöntemlerle incelenmesi
Farklı endüstriler için farklı dövme yöntemleri ile çeşitli parçaları imal eden dövme fabrikaları gelişen teknoloji ve rekabet ortamında üretim sürelerini ve maliyeti azaltmak konusunda büyük bir baskı ve yarış içerisindedirler. Bu maliyet ve süre azaltma işlemleri yanı sıra ürettikleri ürünlerin müşteri isteklerini ne oranda karşıladıkları da büyük bir önem arz etmektedir. Süreç iyileştirme için sürtünme, malzeme boyutu, yağlayıcılar, presler ve malzeme özellikleri gibi birçok etmen olmasına rağmen sıcak dövme prosesi için dövme sonrası ısıl işlemin kontrolü büyük ölçüde önem arz etmektedir. Sıcak dövme sonrası farklı metodları ile istenilen mikroyapılar, gerekli mukavemet ve sertlik değerleri elde edilebilmektedir. Bu çalışmada; bir basınçlı kap ekipmanı olarak; sıcak dövme yöntemiyle P285NH mikro alaşımlı ve düşük karbonlu çelik malzemeden üretilen ekipmanlar farklı soğutma rejimleri ve metodları ile soğutulmuştur. Bu soğuma hızlarına bağlı olarak JMatPro malzeme analiz yazılımı ile fiziksel ve mekanik özellikleri, faz haritası ve sürekli soğuma eğrileri (CCT diyagramları) ön tasarım olarak incelenmiştir. EGEMET FORGE A.Ş de hali hazırda DEFORM yazılımı ile yapılan dövme simülasyonu verileri alınmış ve malzeme SimufactForming sonlu elemanlar-hacimler yazılımı ile nümerik olarak dövülmüş ve soğutulmuştur. Fazlara bağlı akış-gerinim eğrileri gibi malzeme dataları JMatPro malzeme analiz yazılımı ile elde edilmiş ve SimufactForming kütüphanesine aktarılmıştır. Bu sayede sanayide genellikle uygulanan "yakın" veriler yerine doğrudan malzemenin kendi verileri kullanılmıştır. P285NH mikro alaşımlı ve düşük karbonlu dövme çelikleğinin sıcak dövme sonrası soğuma hızlarının mikroyapı ve mekanik özelliklere etkileri laboratuvar testleri ile araştırılmıştır. Nihai mikroyapı ve mekanik özellikler, optik mikroskop, SEM, çekme testleri ve darbe testleri ile araştırılmış ve bu sonuçlar SimufactForming simülasyonları ile karşılaştırılmıştır.
Bilyalı dövme prosesinin 50CrV4 çeliğine etkilerinin incelenmesi ve optimum proses parametrelerinin belirlenmesi
Bu çalışma, farklı bilya tipi ve dövme yoğunluklarında dövülmüş diyafram yayların araç debriyaj sistemindeki etkisini görmek amacıyla yapılmıştır. Bu nedenle deney malzemesi olarak debriyaj sistemlerinde diyafram yay malzemesi olarak kullanılan 50CrV4 yay çeliği kullanılmıştır. Deneylerde kullanılan numunelere farklı koşullarda bilyalı dövme işlemi uygulanmıştır. Bu koşullar S170 bilya ile 6, 8, 10, 12, 14 Almen ve S230 bilya ile 6, 8, 10, 12, 14 Almen olarak belirlenmiştir. Arzu edilen almen şiddeti nozul iş parçası arası mesafe, dövme süresi ve fırlatma açısı değişkenleri sabit tutulup, türbin basıncı ve bilya çapı değiştirilerek elde edilmiştir. Farklı şiddetlerde bilyalı dövülmüş deney gruplarına mikro yapı analizi, çekme testi, yüzey pürüzlülük testi, mikro sertlik ölçümü, kalıntı gerilme miktarı ölçümü ve diyafram yay kuvvet kayıp testleri yapılmıştır. Gerçekleştirilen testler sonucunda bilyalı dövmenin çekme ve akma mukavemetinde iyileştirme meydana getirdiği görülmüştür. Gerçekleştirilen sertlik ölçümlerinde, numunelerdeki ısıl işlem sonrası meydana gelen dekarbürizasyon tabakasının azaldığı ve yüzeyden malzeme çekirdeğine doğru sertlik artışı meydana geldiği görülmüştür. Bilyalı dövülmüş malzemelerin yüzeylerinden yapılan pürüzlülük ölçümlerinde ise bilya boyutunun artmasıyla yüzey pürüzlülüğünün arttığı ve almen şiddetinin artmasıyla yüzey pürüzlülüğünün arttığı görülmüştür. Bilyalı dövme sonucu malzemelerde meydana gelen kalıntı gerilme miktarı Barhkhausen metodu ile ölçülmüştür. Almen şiddetinin artmasıyla kalıntı gerilme miktarının arttığı ve barkhausen ölçüm değerlerinin azaldığı görülmüştür. Son olarak deney numunelerine uygulanan bilyalı dövme koşulları diyafram yaya uygulanarak debriyaj sistemi üzerindeki etkiler incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar neticesinde optimum proses parametreleri debriyaj imalatı yapan Dönmez Debriyaj firmasında mühendislik değişikliği olarak öneriye sunulmuştur.
50crv4 çeliğin yüzeyinde oluşturulan yapay yüzey kusurlarına bilyalı dövme işleminin etkilerinin incelenmesi
Bu çalışmada yüksek mukavemetli çeliklerde malzemenin kendisinden veya imalattan kaynaklanan yüzey kusurlarının bilyalı dövme prosesiyle etkisizleştirilebilirliği araştırılmıştır. Bilyalı dövme, bir parçanın yüzeyinin bilya adı verilen küçük küresel medya ile bombalandığı soğuk deformasyon prosesidir ve metallerin ömrünü, mukavemetini ve performansını artıran bir yöntemdir. Basma kalıntı gerilmesi oluşturur ve metallerin yüzey altı tabakasını değiştirir. Bu uygulama çelikler, dökme demirler, bakır ve alüminyum alaşımları, titanyum alaşımları ve bazı plastikler gibi çeşitli malzemelere ve onların kaynaklı bileşenlerine uygulanabilir. Bu çalışmada 90°ve 150°açıda takımlar imal edilmiş ve 50CrV4 çeliği üzerinde 0.2-0.4-0.6 mm derinliklerde yapay yüzey kusurları işlenmiştir. Ayrıca 2 mm derinliğinde enine çizik ve 3mm çaplı delik işlenmiştir. Hazırlanan test numunelerine 10 Almen şiddetinde bilyalı dövme uygulanmıştır. Yorulma testleri, oda sıcaklığında ve 45 Hz frekansta Power Swing Mot yüksek frekans rezonatörüne sahip 20 kN Sincoteck 3-nokta eğme yorulma makinesi kullanılarak yapılmıştır. Numuneler kırılıncaya kadar sabit bir maksimum gerilme ile test edilmiş veya frekansta 1 Hz farkların başlamasından sonra test durdurulmuştur. Test sırasında uygulanan genlikleri, malzemenin% 0,2 ofset akma mukavemetinin% 50-75'ine karşılık gelmektedir. Suni kusurlar ve bilyalı dövme uygulanmış yüzeyler tabana yerleştirilmiş ve ardından kusurun hemen arkasından kuvvetler uygulanmıştır. Sonuç olarak, bilyalı dövme yönteminin değişken yüklemelere maruz kalan bileşenlerin yapısal bütünlüğünü arttırmak için, bu bileşenler zararlı bir yüzey kusuruna sahip olsa bile yararlı bir teknik olduğu bulunmuştur. İlaveten, bilyalı dövmenin parçaların sertleşme sırasında maruz kalabileceği dekarburizasyondan kaynaklanan sertlik kaybını geri kazanmada da etkili olduğu ortaya konmuştur. Anahtar Kelimeler: Bilyalı Dövme, 50CrV4, Kusur Etkisi 2020, 75 sayfa
Eklemeli imalat yöntemiyle üretilen Ti6Al4V numunelerin kalıntı gerilme, içyapı ve mekanik özelliklerine üretim parametreleri ve ikincil işlemlerin etkilerinin incelenmesi
Seçici lazer ergitme; diğer üretim yöntemleriyle üretimi mümkün olamayan geometriye sahip parçaları dahi üretme yeteneğine sahip, yüksek dayanımlı ürünleri hızlı ve net şekle yakın üretebilen, önemi her geçen gün biraz daha artan bir prosestir. Proses, sahip olduğu avantajların yanı sıra bazı dezavantajlara da sahiptir. Üretilen ürünler, dövme malzemelerle karşılaştırıldığında genellikle daha düşük süneklik, daha yüksek porozite, yüksek kalıntı gerilme ve yüzey pürüzlülüğü verileri ile sonuçlanmaktadır. Ti6Al4V alaşımı, seçici lazer ergitme yöntemiyle parça üretiminde akademik ve endüstriyel uygulamalarda üzerinde çok çalışılan bir alaşımdır. Çalışmanın ilk bölümünde bir parametre çalışması gerçekleştirilmiştir. Sabit enerji yoğunluğunda dört farklı parametre setinde numuneler üretilerek azalan lazer gücü ve tarama hızının numunelerin mekanik, içyapı, kalıntı gerilme ve bağıl yoğunluk özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Sabit enerji yoğunluğunda azalan lazer gücü ve tarama hızının kalıntı gerilme, çekme dayanımı, yüzde uzama ve bağıl yoğunluk değerlerinin azalması veya artması üzerinde doğrusal bir etki göstermediği görülmüştür. Çalışmanın ikinci bölümünde, ilk bölümde en iyi sonuçların alındığı parametre setinde numuneler üretilmiş; ardından numuneler üzerinde talaş kaldırma, tavlama, bilyalı dövme işlemleri farklı kombinasyonlarda uygulanarak ikincil işlemlerin numunelerin yüzey pürüzlülüğü, kalıntı gerilme, yorulma, eğilme, içyapı ve sertlik özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Gerçekleştirilen tavlama neticesinde içyapıda α+β dönüşümü gözlenmiştir. Geleneksel ve çoklu bilyalı dövme işlemleri numunelerde 0-250 µm derinlik aralığında mikro sertlikte belirgin bir artış sağlamıştır. Geleneksel ve çoklu bilyalı dövme, numunelerde 0-150 µm derinlik aralığında kalıntı gerilme tipinin basma tipi olmasını sağlamıştır. Yorulma dayanımı açısından en iyi sonuçlar tavlandıktan sonra talaş kaldırılan numunelerde elde edilmiştir.
Fe-esaslı sert kaplamaların 1.2714 takım çeliğinin mikroyapı ve aşınma özelliklerinin araştırılması
Sert dolgu kaynağı, birçok üretim sektöründe kullanılan bir yöntemdir. Gıda sektöründen ziraata, madencilikten kimya sektörüne kadar geniş yelpazede uygulamaları mevcuttur. Sert dolgu kaynağı yöntemiyle düşük maliyet ile malzeme özellikleri iyileştirilebilir. Bu yöntem özellikle dövme sektörünün bir kolu olan sıcak dövme kalıplarında, deforme olmuş bölgelerin tadilatında veya deforme olabilecek bölgelerin işlemden önce özelliklerinin iyileştirilmesinde kullanılır. Bu kaplama ile kalıp çeliklerinin servis ömrü uzatılabilir. Karbon çelikleri gibi ekonomik olarak elverişli temel malzemeler üzerine, sert kaplama alaşımının döküm veya kaynak yardımı ile kaplama yapılması özellikle aşınma direncini önemli ölçüde geliştirmektedir. Bu çalışmada 4 farklı elektrot kullanılarak gazaltı ark kaynağı yöntemi ile DIN 1.2714 kalıp çeliğine kaplama yapılmıştır. Gazaltı ark kaynağı ile sert dolgu kaynağı Ar-CO2-O2 gaz karışımı ile oluşturulan koruyucu atmosferde sabit akış hızında gerçekleştirilmiştir. Kaynak işlemi sonrası 4 farklı kaplama için numuneler elde edilmiştir. Kaplamaların sertlik, mikroyapı, XRD ve aşınma direnci incelenmiştir. Mikroyapı incelemeleri hem optik mikroskop (OM) hem de taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Aşınma testleri ball-on-disc tipi tribometre de gerçekleştirilmiştir. Faz analizleri ve bazı mekanik özellikleri JMatPro programı kullanılarak analiz edilmiştir. Mikroyapı ve XRD analizleri incelendiğinde kaplamalarda karbürlerin varlığı tespit edilmiştir. Yapılan sertlik incelemeleri sonucunda 1 numaralı kaplama dışında bütün kaplamaların sertliklerinin 1.2714 sıcak iş takım çeliğinden daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Sertlik değerlerinin kaplamalarda bulunan alaşım elementleriyle ilgili olduğu, karbür yapıcı elementlerin bulunduğu kaplamaların oluşturdukları karbürlerin sertlik değerlerine göre sertliklerde artış meydana geldiği belirlenmiştir. Aşınma deneyi sonrası elde edilen sonuçlar incelendiğinde en yüksek sertliğe sahip 2 numaralı kaplamanın aşınma oranı en düşük çıkmıştır. Kaplama yapılan takım çeliği ile kaplamalar arasında sağlam bir bağ ile birleşme oluşmuştur. Bunun dışında yapılan kaplamaların mikroyapı fotoğrafları incelendiğinde geçiş bölgesinde porozite oluşumu gözlemlenmiştir. Sert kaplamalarda aşınma mekanizması abrazif aşınma olarak belirlenmiştir. Aşınma sonrası yapılan EDS analizleri incelendiğinde kaplamaların adhezyon aşınma mekanizmasına da maruz kaldıkları belirlenmiştir.
Demir dışı esaslı sert dolgularla kaplanmış 1.2714 takım çeliğinin mikroyapı ve aşınma karakterizasyonu
Bu tez çalışmasında, sanayide kullanılan sıcak dövme kalıbının, sert dolgu kaynağı yöntemi kullanılarak performansında ve ömründe iyileştirme yapılması hedeflenmiştir. Kalıpta sıcak dövme işlemi sırasında oluşan hasarlar incelenmiş ve iyileştirme için bir plan oluşturulmuştur. Sıcak dövme kalıbının malzemesi, 1.2714 sıcak iş takım çeliğidir. İyileştirme yapmak için ikisi nikel bazlı, biri kobalt bazlı olmak üzere üç farklı sert dolgu kaynağı elektrotu kullanılmıştır. Nikel bazlı olarak, Anti Crack 7015 ve Thermo Weld elektrotları, kobalt bazlı olarak ise Cobalt 1 isimli elektrot kullanılmıştır. Kaynak yöntemi olarak gazaltı ark kaynağı yöntemi seçilmiştir ve kaynak işlemi Ar-CO2-O2 gaz karışımı ile oluşturulan koruyucu atmosferde sabit akış hızında gerçekleştirilmiştir. Kaynak işlemi sonrası yapılacak testler ve analizler için 4 adet numune hazırlanmıştır. Bu numunelerin biri kaynaksız ana malzeme, diğerleri ise kaynaklanmış numunelerdir. Numune özelliklerini karşılaştırma yöntemi olarak; sertlik ölçümü, mikroyapı incelemesi ve aşınma işlemi uygulanmıştır. Sertlik ölçümü için Vickers yöntemi kullanılmış, bir numuneden birden fazla ölçüm alınarak ortalama sertlik değerleri hesaplanmıştır. Mikroyapı incelemesi iki adımda gerçekleştirilmiştir. İncelemeden önce numunelere uygun dağlayıcılar hazırlanıp dağlama işlemi yapılmıştır. İlk adımda, optik mikroskopta nispeten küçük büyütmelerde içyapılar incelenmiştir. Bu incelemelerde porozite varlığı tespit edilmiştir. Sonrasında daha ayrıntılı bilgi edinebilmek için SEM incelemeleri yapılmıştır. Ek olarak içyapıda ki karbürleri ve fazları belirleyebilmek için XRD analizleri yapılmıştır. Aşınma testi metodu olarak "ball on disc" kullanılmıştır. Numuneler 500 m boyunca, 10 N yük altında aşındırılmıştır. Aşındırıcı bilya olarak 6 mm çapında Al2O3 kullanılmıştır. Numunelerde genel olarak abraziv aşınma görülmüştür, bunun yanı sıra, bazı aşınma bölgelerinde adhezyon tespit edilmiştir. Uygulanan karşılaştırma yöntemleri sonrasında elde edilen sertlik değerleri, mikroyapı özellikleri ve aşınma değerleri baz alınarak yorumlamalar yapılmıştır. İyileştirme için en uygun sert dolgu kaynağı elektrodunun hangisi olduğu tespit edilmeye çalışılmıştır.
38MnVS6 mikroalaşımlı çeliğin termomekanik işlemler ile mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi
Bu çalışmada, otomobillerde kullanılmak üzere 41Cr4 (5140) ıslah çeliğinden üretilen çeki kancası üretimi için dövme işlemi sonrası ısıl işlem prosesi gerektirmeyen 38MnVS6 mikroalaşımlı çelik üzerine odaklanılmıştır. Çeki kancaların üretimi İZELTAŞ A.Ş. bünyesinde gerçekleştirilmiştir. Dövme sıcaklığı ve soğuma hızının 38MnVS6 mikroalaşımlı çeliğin metalurjik ve mekanik özellikleri üzerine etkileri araştırılmıştır. Mikroalaşımlı çeliklerde iyi tokluk değerleri yakalanması ıslah çeliklerine göre zor olduğundan dolayı bu çeliklerin kullanımı ıslah çelikleri kadar yaygın değildir. Ilık dövme ve ardından kontrollü soğutma gibi termomekanik işlemler, sertliği ve mukavemeti geliştirirken tokluğu da iyileştirme yöntemleridir. Bu sebeple 38MnVS6 mikroalaşımlı çelik 800°C - 850°C - 900°C - 1050°C olmak üzere dört farklı sıcaklıkta dövüldükten sonra iki farklı soğutma hızında 0.75°C/s–1.5°C/s soğutulmuştur. Mikroalaşımlı çelik ile üretilecek çeki kancasının dövülebilirliğinin doğrulanması amacı ile dövme simülasyonları ve otomobillerde kullanılabilirliğinin doğrulanması amacı ile mekanik analizi yapılmıştır. Mikroalaşımlı çelik hem üretim hem de çeki kancası kullanımı için uygun bulunmuştur. Mikroalaşımlı çeliğin γ→α dönüşüm sıcaklığı DTA (diferansiyel termal analiz) ile tespit edilmiştir. Mikroyapı, optik mikroskop, SEM (Taramalı Elektron Mikroskobu) ve EDS analizi ile karakterize edilmiştir. CCT (sürekli soğutma dönüşümü) diyagramları ve mikroyapı karakterizasyonu JmatPro (Java-tabanlı Malzeme Özellikleri) bilgisayar simülasyonları ile hesaplanmıştır. Mekanik özellikler Rockwell sertlik ölçümü, çekme testleri ve charpy darbe testleri ile elde edilmiştir. Deneysel çalışmalar ve analiz sonuçları, dövme sıcaklığının ve soğuma hızlarının tokluk üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu göstermiştir.