Yıl: 2023 Cilt: 11 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 1171 - 1182 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.29109/gujsc.1388280 İndeks Tarihi: 04-01-2024

AISI 304L ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN LAZER KAYNAĞIYLA BİRLEŞTİRİLMESİNDE NİTRASYON İŞLEMİNİN MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Öz:
Bu çalışmada; paslanmaz çeliklerin lazer kaynağıyla birleştirilmesi ve nitrasyon işleminin lazer kaynağına etkileri araştırılmıştır. Lazer kaynak yöntemiyle, 3 farklı güç parametresinde birleştirilen AISI 304L östenitik paslanmaz çelik numunelere uygulanan mekanik testlerde optimum sonuçların 1500 Watt güç ile birleştirilmiş 2. numunede olduğu görülmüştür. Mikroyapı ve mekanik özellikler açısından optimum sonucu veren 2 numaralı birleştirmeye ait parametreler baz alınarak kaynak öncesi ve sonrasında nitrasyon işlemlerinin uygulandığı 4 ve 5 numaralı deneyler gerçekleştirilmiştir. İncelemeler neticesinde kaynaklanan tüm numunelerde kaynak nüfuziyetinin yeterli olduğu, kaynaklı birleştirmenin penetrasyonunun uygun olduğu, ana malzeme mikroyapılarının eş taneli östenitik paslanmaz çelik mikroyapısına benzediği, kaynak metalinde kaynak merkezine doğru yönlenen dendritik ve sütünsal yapıların oluştuğu, ITAB’ın ise lazer kaynağının karakteristik özelliği olarak dar bir bölgede oluştuğu tespit edilmiştir. Optimum parametrede kaynak ve nitrasyon işlemleri gerçekleştirilen numunelerin mukavemet ve uzama değerleri 2 numaralı deneye yakın değerler gösterse de en yüksek çekme testi sonuçları 2 numaralı deneyde tespit edilmiş, tüm kopmalar ITAB bölgesinde meydana gelmiştir. Eğme testleri sonucunda; kaynaklı birleştirmelerin numunelerin sünekliğine tesir edecek herhangi bir olumsuzluk içermediği, ana malzemeye benzer süneklik sergilediği anlaşılmıştır. Mikrosertlik incelemelerinde; en yüksek mikrosertlik sonuçlarının ITAB bölgelerinde olduğu sonucuna varılmıştır.
Anahtar Kelime: Lazer Kaynağı Nitrasyon Paslanmaz Çelik AISI 304L Östenitik

AISI 304L ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN LAZER KAYNAĞIYLA BİRLEŞTİRİLMESİNDE NİTRASYON İŞLEMİNİN MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Öz:
In this study; Joining stainless steels with laser welding and the effects of nitriding process on laser welding were investigated. In the mechanical tests applied to AISI 304L austenitic stainless steel samples joined with 3 different power parameters by laser welding method, it was seen that the optimum results were in the 2nd sample joined with 1500 Watt power. Experiments 4 and 5, in which nitriding processes were applied before and after welding, were carried out based on the parameters of joint 2, which gave optimum results in terms of microstructure and mechanical properties. As a result of the examinations, it was determined that the weld penetration in all welded samples was sufficient, the penetration of the welded joint was appropriate, the microstructures of the main material resembled the microstructure of co-grained austenitic stainless steel, dendritic and columnar structures directed towards the weld center were formed in the weld metal, and HAZ had a narrow area as a characteristic feature of laser welding. has been found to occur in the region. Although the strength and elongation values of the samples, where welding and nitriding processes were carried out at the optimum parameter, showed values close to experiment number 2, the highest tensile test results were detected in experiment number 2, and all ruptures occurred in the HAZ region. As a result of bending tests; It has been understood that welded joints do not have any negative effects on the ductility of the samples and exhibit ductility similar to the main material. In microhardness examinations; It was concluded that the highest microhardness results were in the HAZ regions.
Anahtar Kelime: Laser Welding Stainless Steel AISI 304L Nitriding Austenitic

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • [1] Aran, A. & Temel. (2004) M.A. Paslanmaz Çelik Yassı Mamuller, Acar Matbaacılık, İstanbul, s. 10-29.
  • [2] Ekinci, C. (2011). Düşük Karbonlu Mikro Alaşımlı Çeliklerin Sertlik Ve Mikroyapıları Üzerine Soğuma
  • [3] Akhtar, S. S. Arif, A. F. M. & Yilbas, B. S., (2010). Evaluation of gas nitriding process with in-process variation of nitriding potential for AISI H13 tool steel, Int J Adv Manuf Technol, 47, 687–698.
  • [4] Blackburn. (J. 2012). “Laser welding of metals for aerospace and other applications”, Welding and Joining of Aerospace Materials, 75-108, Philadelphia, USA.
  • [5] Baruah, M. & Bag, S. (2017). Influence of pulsation in thermo-mechanical analysis on laser micro-welding of Ti6Al4V alloy. Optics & Laser Technology, 90(8), 40-51.
  • [6] Yılmaz, R. (2017). “Östenitik paslanmaz çeliklerin lazer kaynağı ile birleştirilmesi ve mekanik özellikleri”, El-Cezeri Fen ve Mühendislik Dergisi, 4(3):598-605.
  • [7] Çalıgülü, U., Dikbaş, H. & Taşkın, M. (2010). The effects of high weldings speed on microstructure and mechanical propertıes of dissimilar components (AISI 430 – AISI 304) welded by CO2 laser beam welding. New World Sciences Academy Technological Applied Sciences, 5(2), 160- 177. 79.
  • [8] Çelen, S. (2006). Paslanmaz Çeliklerin Lazer Kaynağında Kaynak Parametrelerinin Bağlantının Dayanım ve Korozyon Özelliklerine Etkisinin İncelenmesi. (Yüksek lisans tezi). Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir.
  • [9] Kahraman, F., Kasman, Ş., Kahraman, A. D. & Tunuslu, O. (2017). Östenitik Paslanmaz Çelikler İle Takım Çeliklerinin Birbirleri ile Kaynağında Oluşan Kaynak Bölgesinin İncelenmesi. El-Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi, 4(1), 64–71.
  • [10] Bilen, F. A. (2006). “Hardox 400-AISI 304 çelik çiftlerinin plazma transferli ark kaynak yöntemi ile birleştirilebilirliğinin araştırılması”, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Ensitüsü, Karabük.
  • [11] Tokdemir, M., Ünlü, B.S., Yılmaz, S.S. & Meriç, C. (2010). Lazer kaynağı ve uygulamaları. Makinatek, 152: 122-128 s.
  • [12] Özcan, M. (2003). Değişik malzemelerin işlenmesinde kullanılan Nd:YAG lazerleri için etkin bir güç kaynağının tasarımı ve uygulaması. Doktora tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı, Konya.
  • [13] Uzun, R. O. (2010). Lazerle kaynak işleminde kaynak parametrelerinin kaynak kalitesi üzerindeki etkilerinin incelenmesi. Yüksek lisans tezi, GÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Ankara.
  • [14] Yavuz, H. & Çam, G. (2005).Lazer-ark hibrit kaynak yöntemi. Mühendis ve Makina, 46 (543): 14-19 s.
  • [15] Kaya Y. & Kahraman N. (2011). Titanyum sacların nokta direnç kaynağı ile birleştirilmesinde kaynak parametrelerinin çekirdek oluşumuna etkisi. Politeknik Dergisi, 14(4), 263-270.
  • [16] Uzun, R.O, Keleş Ö, (2012). Lazerle Kaynak İşleminde Kaynak Parametrelerinin Kaynak Kalitesi Üzerindeki Etkilerinin İncelenmesi. Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. Cilt 27, No 3, 509-517.
  • [17] Deveçeker, Y. & Çevik, E. (2022). 23MnB4 Kalite Çeliklerde Vakum da Gaz Giderme İşleminin Nihai Ürün Özelliklerine Etkisinin İncelenmesi . Çelik Araştırma ve Geliştirme Dergisi , 3 (1) , 6-11 .Retrievedfromhttps://dergipark.org.tr/en/pub/jesred/issue/72095/1124553
  • [18] Kılınçer S, Kahraman N, AISI 409 ve Ç1010 Çeliğin Östenitik Elektrot Kullanarak MIG Kaynak Yöntemi ile Birleştirilmesi ve Mekanik Özelliklerinin Araştırılması, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der, Cilt 24, No 1, 23-31, 2009.
  • [19] Köse C. & Kaçar, R. (2015). AISI 420 martenzitik paslanmaz çeliğin CO2 lazer ışını kaynak yöntemiyle kaynak kabiliyetinin araştırılması. New World Sciences Academy Technological Applied Sciences, 7223(6), 13-27.
  • [20] Püskülcü, G. & Koçlular, F. (2009). Lazer kaynak yöntemi ve uygulamaları. Mühendis ve Makina, 50 (599): 8-17 s.
APA ÇOBAN M, ADA H, Cetinkaya C (2023). AISI 304L ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN LAZER KAYNAĞIYLA BİRLEŞTİRİLMESİNDE NİTRASYON İŞLEMİNİN MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI. , 1171 - 1182. 10.29109/gujsc.1388280
Chicago ÇOBAN MEHMET,ADA HAKAN,Cetinkaya Cemil AISI 304L ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN LAZER KAYNAĞIYLA BİRLEŞTİRİLMESİNDE NİTRASYON İŞLEMİNİN MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI. (2023): 1171 - 1182. 10.29109/gujsc.1388280
MLA ÇOBAN MEHMET,ADA HAKAN,Cetinkaya Cemil AISI 304L ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN LAZER KAYNAĞIYLA BİRLEŞTİRİLMESİNDE NİTRASYON İŞLEMİNİN MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI. , 2023, ss.1171 - 1182. 10.29109/gujsc.1388280
AMA ÇOBAN M,ADA H,Cetinkaya C AISI 304L ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN LAZER KAYNAĞIYLA BİRLEŞTİRİLMESİNDE NİTRASYON İŞLEMİNİN MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI. . 2023; 1171 - 1182. 10.29109/gujsc.1388280
Vancouver ÇOBAN M,ADA H,Cetinkaya C AISI 304L ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN LAZER KAYNAĞIYLA BİRLEŞTİRİLMESİNDE NİTRASYON İŞLEMİNİN MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI. . 2023; 1171 - 1182. 10.29109/gujsc.1388280
IEEE ÇOBAN M,ADA H,Cetinkaya C "AISI 304L ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN LAZER KAYNAĞIYLA BİRLEŞTİRİLMESİNDE NİTRASYON İŞLEMİNİN MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI." , ss.1171 - 1182, 2023. 10.29109/gujsc.1388280
ISNAD ÇOBAN, MEHMET vd. "AISI 304L ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN LAZER KAYNAĞIYLA BİRLEŞTİRİLMESİNDE NİTRASYON İŞLEMİNİN MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI". (2023), 1171-1182. https://doi.org/10.29109/gujsc.1388280
APA ÇOBAN M, ADA H, Cetinkaya C (2023). AISI 304L ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN LAZER KAYNAĞIYLA BİRLEŞTİRİLMESİNDE NİTRASYON İŞLEMİNİN MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 11(4), 1171 - 1182. 10.29109/gujsc.1388280
Chicago ÇOBAN MEHMET,ADA HAKAN,Cetinkaya Cemil AISI 304L ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN LAZER KAYNAĞIYLA BİRLEŞTİRİLMESİNDE NİTRASYON İŞLEMİNİN MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 11, no.4 (2023): 1171 - 1182. 10.29109/gujsc.1388280
MLA ÇOBAN MEHMET,ADA HAKAN,Cetinkaya Cemil AISI 304L ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN LAZER KAYNAĞIYLA BİRLEŞTİRİLMESİNDE NİTRASYON İŞLEMİNİN MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, vol.11, no.4, 2023, ss.1171 - 1182. 10.29109/gujsc.1388280
AMA ÇOBAN M,ADA H,Cetinkaya C AISI 304L ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN LAZER KAYNAĞIYLA BİRLEŞTİRİLMESİNDE NİTRASYON İŞLEMİNİN MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji. 2023; 11(4): 1171 - 1182. 10.29109/gujsc.1388280
Vancouver ÇOBAN M,ADA H,Cetinkaya C AISI 304L ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN LAZER KAYNAĞIYLA BİRLEŞTİRİLMESİNDE NİTRASYON İŞLEMİNİN MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji. 2023; 11(4): 1171 - 1182. 10.29109/gujsc.1388280
IEEE ÇOBAN M,ADA H,Cetinkaya C "AISI 304L ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN LAZER KAYNAĞIYLA BİRLEŞTİRİLMESİNDE NİTRASYON İŞLEMİNİN MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI." Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 11, ss.1171 - 1182, 2023. 10.29109/gujsc.1388280
ISNAD ÇOBAN, MEHMET vd. "AISI 304L ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN LAZER KAYNAĞIYLA BİRLEŞTİRİLMESİNDE NİTRASYON İŞLEMİNİN MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI". Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 11/4 (2023), 1171-1182. https://doi.org/10.29109/gujsc.1388280