II. İLERİ TEKNOLOJİLER ÇALIŞTAYI (İTÇ 2011) - Bilgesam

488
4. Sonuçlar
Bu çalışmada, ESR ile üretilmiş çeşitli sıcak iş takım çeliklerinin mikroyapısal
karakterizasyonu yapılmıştır. H11, H13, HP1 ve TQ1 çelikleri üzerine yapılan
mikroyapı incelemeleri ve matriks sertlik ölçümleri sonrası aşağıdaki sonuçlar elde
edilmiştir.
(i) Tüm çelikler üretim yöntemlerinin bir avantajı olarak segregasyon ve matriks içi
kalıntı içermemektedir. Endüstriyel uygulamalarda yaygın bir şekilde kullanılan bu
tür sıcak iş takım çeliklerinin sahip olduğu homojen mikroyapılar üstün mekanik
özelliklerin eldesini kolaylaştırmaktadır. Tüm çeliklerde temper martenzit yapısı
gözlenmiştir.
(ii) H11 ve H13 çelikleri vanadyum miktarı dışındaki benzer kimyasal kompozisyonlarından
dolayı birer kıyas malzemesi olarak irdelenmiştir. Daha yüksek vanadyum
içeriğine sahip olan H13 çeliği H11 çeliğine göre daha ince martenzit yapısı
içermektedir. Vanadyumun oluşturduğu ince karbür çökeltileri östenitleştirme boyunca
tane sınır hareketlerini engelleyebilmekte ve ince tane boyut dağılımına sahip
östenitin kararlı olmasına neden olmaktadır. Dönüşüm ile birlikte ince östenitten
yine ince martenzit lataları oluşacaktır. Bu tür bir oluşum bir taraftan mikroyapıya
bir avantaj sağlarken diğer taraftan ölçülen matriks sertliklerinden de anlaşılacağı
üzere mekanik özellikleri de geliştirecektir. H13 çeliği, H11 çeliğine göre sahip
olduğu daha ince temper martenzitik yapısından dolayı daha serttir.
(iii) HP1 ve TQ1 çelikleri de kendi aralarında birer kıyas malzemesi olarak deneysel
çalışma kapsamında irdelenmiştir. Çeliklerin kompozisyonunda özellikle molibden
miktarındaki farklılık mikroyapılarında da farklılaşmaya neden olmuştur. Sertleşebilirlik
açısından önemli olan molibdenin TQ1 çeliğinde bir miktar fazla olması
matriks içerisinde daha geniş lataların oluşumuna neden olmuştur. Çelik kompozisyonunda
alaşım elementlerinin miktarındaki artış, soğumada denge reaksiyonlarını
öteleyerek denge dışı martenzitk/beynitik dönüşümleri teşvik etmektedir. Böylece
kesitte sertleşebilirlik artışı sağlanabilir. Matriks sertlik değerleri göz önüne alınacak
olursa, yukarıda bahsedilen fiziksel metalurjik oluşumların çerçevesinde TQ1
çeliğinin sertliği HP1 çeliğine kıyasla bir miktar daha yüksektir.
(iv) Çelik matrikslerinde alaşım karbür yapıları da mevcuttur. H11 çeliğinde fasetli
VC karbürü gözlenmiştir. Bu tür karbürler çoğunlukla çeliğin katılaşmasında sıvı
fazdan doğrudan büyüyebilmekte ve kaba birincil karbür fazı olarak matriks içerisinde
yer almaktadır. Diğer taraftan, H13 ve TQ1 çeliklerinde M6C karbürleri gözlenmiştir.
Bu karbür fazı molibdence zengin fazdır.
Kaynaklar
[1] ASM Handbook, “Properties and selection : irons, steels and high performance alloys”,
Vol.1, ASM International, Materials Park, Ohio-USA, 1990.
[2] Totten, G. E., “Steel heat treatment handbook”, Second Edition, CRC Press, Boca
Raton, 2007.