II. İLERİ TEKNOLOJİLER ÇALIŞTAYI (İTÇ 2011) - Bilgesam

MİKROALAŞIMLI ÇELİKLERDE GERİNME KATKILI
ÇÖKELTİ OLUŞUMU
Ersoy ERİŞİR
Kocaeli Üniversitesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
451
Günümüzde teknoloji ilerledikçe çeliklerden beklenen mekanik özellikler de sürekli
artmaktadır. Buna bağlı olarak çelik parçaların üretiminde yeni prosesler ve malzemelere
ihtiyaç duyulmaktadır. Yüksek mukavemetli çökelti sertleşen ferritikperlitik
çelikler, özellikle otomotiv sanayinde dövme ile üretilen parçalarda kullanılmaktadır.
Bu çelikler vanadyum ile mikroalaşımlama sayesinde çökelti sertleşmesi
üzerinden -ısıl işlem uygulanmaksızın- dövme sonrası istenen mukavemete
ulaştırılabilirler. Ancak hem yüksek mukavemet hem de yüksek tokluk gerektiğinde,
çökelti sertleşmesi ile birlikte tane inceltme elde edilmesi en uygun seçenektir.
Bu amaçla, düşük karbonlu sıcak haddelenmiş çeliklerde mikroalaşımlama ve sıcak
deformasyon üzerine çok sayıda araştırma yapılmıştır. Ancak, yüksek mukavemetli
çökelti sertleşen ferritik perlitik çelikler üzerinde fazla durulmamıştır. Bunun nedeni,
orta karbonlu bu çeliklerin düşük karbonlu çeliklere göre farklı mikroalaşımlama
prensiplerine sahip olmalarıdır. Bu çalışmanın amacı mikroalaşımlı bir çeliğin sıcak
deformasyonu sırasında oluşan gerinme katkılı çökeltilerin oluşumunun incelenmesidir.
Gerinme katkılı çökelmenin belirlenmesi için 875-1100 ºC sıcaklık aralığında
sıcak basma testleri yapılmıştır. Bu testler sırasında 0.34%C-0.045%Nb-0.019%Ti-
0.037%V çeliği kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar offset yöntemi kullanılarak
analiz edilmiştir. Nihai olarak analiz sonuçlarından çökelti-zaman-sıcaklık (ÇZS)
diyagramları elde edilmiştir.
Anahtar kelimeler: Mikroalaşımlı çelikler, gerinme katkılı çökelme, sıcak deformasyon,
çökelti kinetiği
1. Giriş
Yüksek mukavemetli çökelti sertleşen ferritik-perlitik çelikler, dövme ile üretilen
parçalarda kullanılan orta karbonlu çelikler olup mikroalaşım elementi içermektedirler.
Bu nedenle, mikroalaşımlı dövme çelikler olarak da anılan bu çelikler krank
mili, biyel kolu, akslar ve miller gibi bir çok otomobil aksamının üretimin kullanılmaktadırlar
[1-4]. Mikroalaşımlı dövme çeliklerden üretilen parçalar, su verme
işlemine gerek duyulmadan dövme sonrası konumda (as forged) kullanıma hazır
hale gelirler (Şekil 1). Bu sayede maliyet azaldığından dolayı, mikroalaşımlı dövme
çeliklerin kullanım alanları da genişlemiştir [5]. Martenzitik bir çelik ile karşılaştırıldığında
mikroalaşımlı dövme çeliklerin mekanik özellikleri yalnızca kimyasal
bileşimlerine ve termomekanik işleme bağlıdır (Şekil 2). Mikroalaşımlı dövme
çeliklerin mikroyapısı genelde ferritik-perlitiktir. Gerekli olan mukavemet seviyesi