Yapı profillerinde soğutma parametrelerinin ürün özelliklerine etkisinin incelenmesi

Orta ölçekli hadde işletmelerinde katma değeri yüksek olan hızlı üretim prosesleri ve ürünleri tercih edilmektedir. Bu nedenle bu işletmeler için yapı profili üretmek, ciddi bir öneme sahiptir. Diğer yandan, yapı profilleri kullanım yerlerinden dolayı birçok iç ve dış etkenlere maruz kalmaktadır. Sıcak haddelenen yapı profillerinde su verme işlemi yoğunlukla tercih edilmekte ve bu sayede daha hızlı bir üretim yapılarak üretim kapasitesi artırılmaya çalışılmaktadır. Su verme işlemi ise farklı üretim noktalarında ve farklı teknikler ile yapılabilmektedir. Bu teknikler sayesinde profil mikroyapıları ve son ürün özellikleri geliştirilebilmektedir. Bu çalışmada su verme durumu değiştirilerek son ürün özelliklerine katkı sağlanması amaçlanmıştır. Yapı profillerinin kullanımı günümüzde birçok alanda göze çarpmaktadır. Bu kullanım alanları enerji, gemi, maden, köprü, otomotiv gibi birçok alanı kapsamaktadır. Literatürde ve uygulamada sıcak haddeleme işlemi sonucu elde edilen malzemenin mikroyapısı ve mekanik özellikleri çeliğin kullanım alanına göre değişmekle birlikte çok önemli bir yere sahiptir. Malzemeden beklenen mekanik özelliklerin sağlanması ve istenilen mikroyapının elde edilmesi ise büyük ölçüde çeliğin soğutulması ile sağlanmaktadır. Bu çalışmada geleneksel haddelemedeki soğutma durumundan farklı olarak malzeme özelliklerini iyileştirici bir soğutma pratiği önerilmiştir. Geleneksel haddelemedeki soğutma durumları incelendiğinde çeliğin sadece soğuması için yapılan bir proses adımı olduğu görülmektedir. Soğutma durumu bir proses adımından ziyade aslında prosesi geliştirici yenilikçi bilgileri içinde barındıran bir işlem mekanizmasıdır. Genel bir soğutma sistemi su verme bölgesi ve soğutma suyu temin devresinden oluşmaktadır. Bu çalışmada düşük alaşımlı yapı çeliklerinden üretilen köşebent imalat sürecindeki başlıca soğutma parametreleri (su basıncı, nozul-numune mesafesi ve açılı nozulların konumu) belirlendikten sonra su verme işleminin korozyon davranışı, mekanik ve mikroyapısal değişimleri araştırılmıştır. Kardemir Haddecilik Sanayi ve Ticaret A.Ş haddehanesinde yapılan bu çalışmada su verilmemiş bir 50x50x5 mm köşebent numunesi, direk su verilmiş 50x50x5 mm köşebent numunesi ve hadde hızı 13 m/sn, hadde çıkış sıcaklığı 950 ℃ olan ve 48 m'lik taraklı platformun tayin edilen soğutma bölgesinde JBU-1/4''-90° nozulları ile 350 mm mesafeden 10 ℃ 'lik su sıcaklığı ve 1.2 bar su basıncı sayesinde beş tarağın her birinde 3.58 sn süre ile soğutulmuş 50x50x50 mm'lik S275JR kalite köşebent numunelerinin özellikleri karşılaştırılmıştır. Soğutma pratiği yapıldıktan sonra her numunenin mekanik özelliklerinin ölçümleri yapılmıştır. Mikroyapı incelemeleri optik mikroskop ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile yapılmıştır. Malzemenin son faz yapısı X-ışınları kırınımı (XRD) yöntemiyle analiz edilmiştir. Numunelerin korozyon davranışı tuz testi ile analiz edilmiştir. Elde edilen veriler değerlendirilerek bu çalışmada kullanılan soğutma pratiği sayesinde , proses gereği kullanılması gereken sulu soğutmanın optimum noktası tayin edilmiştir. Malzeme için en doğru soğuma çeşidi olan, kendi ortam koşullarında soğumada ki özelliklerine yaklaştırılması amaçlanıp, sürekli malzemeye su verilme şartlarında oluşabilecek durumlar karşılaştırılmıştır. Uygulanan soğutma pratiği sonucu malzemenin mekanik değerlerinde çok az artış gözlemlenmiştir. Sertlik değerinde artış ve tokluğunda azalma görülse de sürekli soğutmaya göre bu değerler belirgin avantajlar göstermektedir. Bu durum nihai ürünün diğer proses aşaması olan doğrultma da daha iyi doğrulmasına ve üretim hızında herhangi bir yavaşlama yaratmadan standart dahilinde katma değerli ürün elde edilmesini sağlamıştır.