Yaprak yay çeliklerinin iç yapı ve mekanik özelliklerine ısıl işlemin etkisi

Bu çalışmada, kara ve demir yolu ulaşımında yük taşımacılığına hizmet eden araçların süspansiyon sistemi elemanı olan yaprak yayların imalatında kullanılan 51CrV4 ve 55Cr3 yay çeliklerinde menevişleme sıcaklığının mekanik özelliklere ve iç yapıya etkisi incelenmiştir. Bunun için tüm çelik numunelere önce normalizasyon işlemi uygulanarak çeliklerde aynı başlangıç yapısı elde edilmiştir. Islah işlemi için numuneler 870 ºC'de 30 dakika östenitleme ve yağda soğutma ile sertleştirilmişlerdir. Ardından 300, 375, 450 ve 525 ºC sıcaklıklarında meneviş işlemi uygulanmıştır. Isıl işlemler ile mekanik özelliklerdeki değişimleri belirlemek için çekme ve sertlik (Vickers ve Rockwell) deneyleri uygulanmıştır. Ayrıca, menevişleme sıcaklığının darbe geçiş sıcaklığına etkisini belirlemek için çeliklere -40 ile +80 ºC arasındaki sıcaklıklarda Charpy V-çentik darbe deneyleri yapılmıştır. Isıl işlemlerle elde edilen iç yapılar metalurji mikroskobu ile, faz analizleri XRD tekniği ile ve kırılma yüzeyleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Menevişleme sıcaklığı arttıkça her iki çeliğin dayanım (akma ve çekme) ve sertlik değerleri azalmış, süneklik (yüzde uzama ve kesit daralması), tokluk ve darbe enerjisi değerleri artmıştır. Düşük darbe sıcaklıklarında tüm meneviş şartları için her iki çeliğin darbe enerjisi değerleri azalmış, menevişlenen çeliklerde belirgin sünek-gevrek geçiş sıcaklıkları gözlenmemiştir. Ayrıca, normalize edilen çeliklerde süneklik tüm meneviş sıcaklıklarına göre daha yüksek elde edilmiş olup bu çeliklerin darbe enerjileri düşük darbe sıcaklıklarında (0 ve -40 ºC) 10 J altında büyük düşüşler göstermiştir.