Martenzitik paslanmaz çeliklerin indüksiyon ile sertleştirilmesinde ısıl işlem parametrelerinin mekanik özelliklere ve korozyon davranışına etkilerinin incelenmesi

Martenzitik paslanmaz çelikler, yüksek sertlik ve üstün dayanıklılık özellikleri nedeniyle endüstriyel alanda yaygın şekilde kullanılmaktadır. Bu çeliklere bahsedilen özelliklerinin kazandırılmasını sağlayan temel yöntem, uygulanan ısıl işlemlerdir. Geleneksel olarak ısıl işlem fırınlarında gerçekleştirilen bu uygulamaların var olan uzun işlem süreleri ve yüksek enerji tüketimini azaltmak amacıyla son yıllarda, alternatif yöntemler üzerinde çalışmalar gerçekleştirilmektedir. İndüksiyon ısıl işlemi, bu yöntemler içerisinde, hızlı, enerji verimli ve otomasyona uygun olması dolayısıyla önemli bir alternatif olarak öne çıkmıştır. Günümüze kadar gelinen süreçte, özellikle yüzey sertleştirmede yaygın olarak kullanımı bilinen indüksiyonla ısıtma, doğru parametrelerle hacimsel ısıl işlemlerde de etkili sonuçlar verebilmektedir. Çalışmanın ilk aşamasında, 440B martenzitik paslanmaz çeliğin, gerçekleştirilen optimizasyon ile en yüksek sertlik, korozyon ve aşınma dayanımını sağlayacak indüksiyon ısıl işlem parametrelerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu doğrultuda, östenitleme sıcaklığı, östenitleme süresi, temperleme ve kriyojenik soğutma işlemlerinin etkileri incelenmiştir. Yapılan testler ve analizler sonucunda, 1110°C'de 2 dakika süresince yapılan ısıl işlem, ardından kriyojenik işleme tabi tutulan ve bir kez temperlenen uygulama geleneksel ısıl işlem yöntemlerine göre %30 daha iyi aşınma performansı, %86 daha iyi korozyon dayanımı elde edilmesini sağlamıştır ve uygulama ile kristal boyutu %46 oranında küçülmüştür. Tez kapsamında, gerçekleştirilen optimizasyonlar sonucu belirlenen ısıl işlem parametreleri doğrultusunda termal çevrim uygulamaları da ayrıca gerçekleştirilmiştir. Yapılan termal çevrim uygulamaları, östenit tane yapısının küçülmesine ve martenzit yapısının daha homojen hale gelmesine katkı sağlamıştır. Ayrıca, termal çevrim ile aşınma kaybı %25 oranında azalmış, korozyon kaybı tek çevrimli uygulamaya göre bir miktar artış göstermesine rağmen pitting korozyon direnci %60 oranında iyileşmiştir. Elde edilen verilerin güvenilirlik analizleri de göz önüne alındığında sonuçlar, 4 çevrim uygulamanın en uygun ısıl işlem parametreleri olduğunu göstermektedir.