Östenitleme sıcaklığı ve alaşım oranlarının yüksek manganlı çeliklerin mekanik özelliklerine etkisi

Yüksek manganlı çelikler aşınmaya ve darbeye dayanıklı malzemeler olarak başta madencilik ve çimento sektörlerindeki birincil/ikincil kırıcı makineleri olmak üzere benzer sektörlerde yaygın şekilde ve verimli olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte alaşım ve ısıl işlem şartlarına bağlı olarak malzemede ortaya çıkan olumsuz etkilerden dolayı kırılmalar yaşanmaktadır. Bu kırılmalar işletme faaliyetlerinde büyük hasarlara ve zamansız duruşlara bağlı olarak önemli ekonomik kayıplara neden olmaktadır. Yüksek manganlı çelikler aşınmaya ve darbeye dayanıklı malzemeler olarak başta madencilik ve çimento sektörlerindeki birincil/ikincil kırıcı makineleri olmak üzere benzer sektörlerde yaygın şekilde ve verimli olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte alaşım ve ısıl işlem şartlarına bağlı olarak malzemede ortaya çıkan olumsuz etkilerden dolayı kırılmalar yaşanmaktadır. Bu kırılmalar işletme faaliyetlerinde büyük hasarlara ve zamansız duruşlara bağlı olarak önemli ekonomik kayıplara neden olmaktadır. Bu deneysel çalışma ile yüksek manganlı çeliklerde alaşımlandırma ve ısıl işlem şartlarına bağlı olarak döküm parçanın çalışma koşullarında herhangi bir hasara uğramadan çalışma ömrünü tamamlamasını sağlayacak bilgilere katkı sağlamak amaçlanmıştır. Böylece işletmelerde makine ve kırıcı hasarlarından kaynaklanan bakım ve onarım maliyetlerinin yanı sıra zamansız makine kapanmalarından kaynaklanan ekonomik kayıpların önüne geçilmesi hedeflenmektedir. Deneysel çalışmalar kapsamında, öncelikle %12-14, %16-18 ve %19-21 aralığında mangan içeren çelik numunelerin Y-blok şeklinde dökümü yapılmıştır. Daha sonra döküm numunelerine 1030, 1050 ve 1080 ˚C östenitleme sıcaklıklarında ısıl işlem uygulanmış ve her numuneye çekme, darbe ve aşınma testleri yapılarak en iyi ısıl işlem sıcaklığı ve en iyi alaşım belirlenmiştir. Ayrıca numunelere SEM-EDS analizleri ve metalografik incelemeler yapılarak karakterize edilmiş ve mekanik test sonuçlarıyla uyumlu değerler elde edilmiştir. Tüm bu çalışmalar, östenitleme sıcaklığının 1080 °C seçildiği ısıl işlem şartlarında %12-14 aralığında mangan içeren numunenin mekanik özellikler bakımından daha üstün olduğunu ortaya koymuştur. Anahtar Kavramlar: Yüksek manganlı çelik, Isıl işlem, Darbe dayanımı, Aşınma