Çelikte Ferrovanadyum Yerine Nitrovanadyum Kullanımının Elektriksel Aşındırma ile İşlenebilirliğe Etkisinin İncelenmesi

Çelikte alaşım elementi olarak kullanılan Vanadyum, östenit tane büyümesini sınırlar. Ayrıca güçlü bir karbür ve nitrür oluşturucudur. Vanadyum; akma mukavemetini, tokluğu, sertliği ve temperleme sırasında çeliğin yumuşamaya karşı direncini önemli ölçüde artırmaktadır. Azotla bir araya gelerek uzama yaşlanması özelliğini zayıflatır. Çeliğe vanadyum ilavesi olarak kullanılan FeV pahalı bir ferro alaşımdır. İçeriğinde, Vanadyum ve Azot bulunan NV ise çeliğin mukavemetini arttır. Elektriksel kıvılcımla işleme yöntemi, özellikle çok sert ve karmaşık geometrilere sahip malzemelerin işlenmesinde kullanılan alışılmamış bir imalat yöntemdir. Bu işleme yöntemi; dielektrik sıvı içerisinde bulunan iş parçası ile elektrot arasında oluşturulan ardışık kıvılcımların oluşturduğu termal ve elektriksel enerji geçişi esasına dayanmaktadır. Elektriksel darbelerin oluşturduğu kıvılcımların termal etkileri ile yüzeyden malzeme kaldırılmaktadır. Bu işleme metodunda; darbe akımı, darbe ve bekleme süresi, deşarj gerilimi, darbe karakteristiği, iş parçası, takım, dielektrik sıvı özellikleri gibi işlenen parçanın yüzey bütünlüğünü ve işlenebilirliğini doğrudan etkileyen birçok parametre mevcuttur. Ereğli Demir ve Çelik Fabrikaları T.A.Ş. bünyesinde, FeV yerine Nitrovanadyum kullanımı ile maliyet tasarrufu sağlanması ve yüksek mukavemetli çelik üretilebilirliğinin araştırılması amacı ile levha ve bobin ürün tiplerinde denemeler gerçekleştirilmiştir. Bu tez kapsamında her iki alaşımlı çelik türünün elektriksel aşındırma ile işlenmesinin etkileri karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Elektriksel kıvılcımla işleme yönteminde etkin rol oynayan işleme parametreler ve istenen fonksiyonel yüzey özelliklerinin belirlenmesi hedeflenmiştir. Yapılan analiz sonuçlarına göre FeV ve denemesi yapılan NV alaşımlı dökümler karşılaştırılmıştır. Buna göre NV alaşımlı çeliklerin akma ve çekme mukavemetleri daha yüksek , % uzama değerleri ise kısmen daha düşük olduğu görülmüştür. EKİ işlemine tabi tutulan numunelerin yüzey pürüzlülükleri incelendiğinde, kullanılan gazyağı ve su dielektrik sıvılara bağlı olmaksızın, çeliğin alaşımlama tekniğinin pürüzlülük üzerine belirgin bir etkisinin olmadığı görülmüştür. Yapılan SEM analizlerinde ise NV ve FeV alaşımlı çeliklerde yüzey morfolojisi açısından büyük farklar gözlemlenememiştir. XRD analizlerinde her iki alaşımlı çelikler için yüzey faz yapısının elektriksel parametrelere bağlı bir değişime uğramadığı görülmüştür. EKİ'ye tabi FeV ve NV alaşımlı çelik numunelerin kesit mikroyapılarında gözlemlenen en önemli sonuç, EKİ sırasında meydana gelen katmanlar üzerindeki sertliklerdeki faklılaşmadır. Ayrıca derinliğe bağlı gerçekleştirilen GDOES ölçümlerinde takım elektrodundan yüzeye malzeme geçişi saptanmıştır.