AISI H13 Takım Çeliğine Uygulanan Derin Kriyojenik İşlem ve Temperleme Isıl İşleminin Mikroyapı, Sertlik ve Darbe Enerjisine Etkisi

Melika ÖZER (Gazi Üniversitesi)
Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji
1 0
Yıl: 2019 Cilt: 7 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 688 - 699 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.29109/gujsc.603355 İndeks Tarihi: 12-04-2020

AISI H13 Takım Çeliğine Uygulanan Derin Kriyojenik İşlem ve Temperleme Isıl İşleminin Mikroyapı, Sertlik ve Darbe Enerjisine Etkisi

Öz:
Bu çalışmada geleneksel su verme ve derin kriyojenik işlemlerin ve temperleme işleminin AISI H13 çeliğinin mikroyapısına, sertliğine ve tokluk darbe enerjisine etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla numunelere geleneksel su verme ısıl işlemi ve -196 °C sıcaklıkta derin kriyojenik işlem uygulanmıştır. Temperleme işleminin etkilerini belirleyebilmek için numunelere 560 °C sıcaklıkta 3 saat sureyle tek temperleme ve çift temperleme ısıl işlemleri uygulanmıştır. Numunelerin mikroyapıları incelenmiş, sertlik ve darbe enerjilerindeki değişim belirlenmiştir. Numunelerin mikroyapılarının martenzit, kalıntı östenit ve karbür partiküllerinden oluştuğu gözlenmiştir. Derin kriyojenik işlem ile kalıntı östenit hacim oranın azaldığı ve ince ikincil karbür partiküllerinin oluştuğu belirlenmiştir. Geleneksel su verme ve derin kriyojenik işlem uygulanan numunelerde benzer sertlik ve darbe enerjisi değerleri elde edilmiştir. Temperleme ısıl işemine bağlı olarak sertlik değerlerinde ve darbe enerjisi değerlerinde azalma gözlenmiştir.
Anahtar Kelime:

Konular: Mühendislik, Makine Malzeme Bilimleri, Özellik ve Test İmalat Mühendisliği Malzeme Bilimleri, Kompozitler

The Effect of Deep Cryogenic Processing and Tempering Heat Treatment of AISI H13 Tool Steel on Microstructure, Hardness and Impact Energy

Öz:
In this study, the effects of conventional quenching, deep cryogenic process and tempering treatment on microstructure, hardness and toughness impact energy of AISI H13 steel were investigated. For this purpose, the samples were subjected to conventional quenching heat treatment and deep cryogenic process at -196 ° C. In order to determine the effects of tempering process, single tempering and double tempering heat treatments were applied to the samples at 560 ° C for 3 hours. The microstructures of the samples were examined and the changes in hardness and impact energies were determined. The microstructures of the samples consisted of martensite, residual austenite and carbide particles. It was determined that the volume fraction of residual austenite decreased and secondary carbide particles were formed by deep cryogenic treatment. Similar hardness and impact energy values were obtained in the samples where conventional quenching and deep cryogenic treatment were applied. Hardness values and impact energy values were decreased due to tempering heat treatment.
Anahtar Kelime:

Konular: Mühendislik, Makine Malzeme Bilimleri, Özellik ve Test İmalat Mühendisliği Malzeme Bilimleri, Kompozitler
Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • [1] Perez M, Belzunce F. J. The effect of deep cryogenic treatments on the mechanical properties of an AISI H13 steel. Materials Science and Engineering A, 624 (32-40), (2015).
  • [2] Davis J.R. (1995). Classification and Properties of Tool and Die Steels, ASM Specialty Handbook - Tool Material., Metals Park Ohio: ASM International, 119-153.
  • [3] Shivpuri, R. (2005). Dies and die materials for hot forging, ASM Metals Handbook, Vol.14. Metals Park Ohio: ASM International, 47-61.
  • [4] Gökmeşe H, Özdemir M. Hardox-500 sac malzemenin şekillendirilebilirlik davranışı üzerine ısıl işleminetkisi. GU J Sci Part: C 4(4) (343-349), (2016).
  • [5] Li J-Y, Chen Y-L, Huo J-H. Mechanism of improvement on strength and toughness of H13 die steel by nitrogen. Materials Science and Engineering A, 640 (16-23), (2015).
  • [6] Çiçek A, Kara F, Kivak T, Ekici E. Evaluation of machinability of hardened and cryo-treated AISI H13 hot work tool steel with ceramic inserts. Int. Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 41 (461-469), (2013).
  • [7] Koneshlou M, Asl K.M, Khomamizadeh F. Effect of cryogenic treatment on microstructure, mechanical and wear behaviors of AISI H13 hot work tool steel. Cryogenics, 51 (55-61) (2011).
  • [8] Baron R.F. Cryogenic treatment of metals to improve wear resistance. Cryogenics, 22 (409-413 ) (1982).
  • [9] Akhbarizadeh A, Shafyei A, Golozar M.A. Effects of cryogenic treatment on wear behavior of D6 tool steel. Materials and Design, 30 (3259-3264 ) (2009.)
  • [10] Molinari A, Pellizzari M, Gialanella S, Straffelini G, Stiasny K.H. Effect of deep cryogenic treatment on the mechanical properties of tool steels. Journal of Materials Processing Technology, 118 (350-355 ) (2001).
  • [11] Das D, Dutta A.K, Rayc K.K. Sub-zero treatments of AISI D2 steel: Part I. Microstructure and hardness. Materials Science and Engineering A, 527 (2182-2193) (2010).
  • [12] Prieto G, Ipina J.E.P, Tuckart W.R. Cryogenic treatments on AISI 420 stainless steel: Microstructure and mechanical properties. Materials Science and Engineering A, 605 (236-243) (2014).
  • [13] Idayan A, Gnanavelbabu A, Rajkumar K. Influence of Deep Cryogenic Treatment on the Mechanical Properties of AISI 440C Bearing Steel. Prodecia Engineering, 97 (1683-1691) (2014).
  • [14] Perez M, Rodriguez C, Belzunce F.J. The use of cryogenic thermal treatments to increase the fracture toughness of a hot work tool steel used to make forging dies. Procedia Materials Science, 3 (604-609) (2014).
  • [15] Stratton P.F. Optimising nano-carbide precipitation in tool steels. Materials Science and Engineering A, 449-451 (809-812) (2007).
  • [16] Vahdat S.E, Nategh S, Mirdamadi S. Microstructure and tensile properties of 45WCrV7 tool steel after deep cryogenic treatment. Materials Science and Engineering A, 585 (444-454) (2013).
  • [17] Xu N, Cavallaro G.P, Gerson A.R. Synchrotron micro-diffraction analysis of the microstructure of cryogenically treated high performance tool steels prior to and after tempering. Materials Science and Engineering A, 527 (6822–6830) (2010).
  • [18] Huang J.Y, Zhu Y.T, Liao X.Z, Beyerlein I.J, Bourke M.A, Mitchell T.E. Microstructure of cryogenic treated M2 tool steell. Materials Science Enineering A, 339 (241-244) (2003).
  • [19] Zhirafar S, Rezaeian A, Pugh M. Effect of cryogenic treatment on the mechanical properties of 4340 steel. Journal of Materials Processing Technology, 186 (298-303) (2007).
  • [20] Kızılkaya E, Ovalı İ. AISI 4140 Çeliğine Uygulanan Sığ Kriyojenik İşleminin Mekanik Özellikler Üzerindeki Etkisi. GU J Sci Part: C 6(1) (137-148), (2018).
  • [21] Collins D.N. (1996). Deep cryogenic treatment of tool steels: A review, Heat Treatment of Metals, 2 (40-42) (1996).
  • [22] Firouzdor V, Nejati E, Khomamizadeh F. Effect of deep cryogenic treatment on wear resistance and tool life of M2 HSS drill. Journal of Materials Processing Technology, 206 (467-472) (2008).
  • [23] Molinari A, Pellizzari M, Gialanella S, Straffelini G, Stiasny K.H. Effect of deep cryogenic treatment on the mechanical properties of tool steels. Journal of Materials Proscessing Technology, 118 (350-355) (2001).
  • [24] Yun D, Xiaoping L, Hongshen X. Deep cryogenic treatment of high-speed steels and its mechanism. Heat Treatment Metals, 3 (55-59) (1998).
  • [25] Özer M, Davut K, Özer A. Infl uence of Cryogenic Treatment and Tempering on AISI H13 Hot Work Tool Steel. 19th International Metallurgy & Materials Congress, (856-859) (2018).
  • [26] Sonara T, Lomte S, Gogte C. Cryogenic Treatment of Metal - A Review. Materials Today: Proceedings, 5 (25219–25228) (2018).
  • [27] Bensely A, Venkatesh S, Lal D. M, Nagarajan G, Rajadurai A. Junik K. Effect of cryogenic treatment on distribution of residual stressin case carburized En 353 steel. Materials Science and Engineering A, 479 (229–235) (2008).
  • [28] Benedyk J.C. (2013). High Performance Alloys Database, Indiana: CINDAS LLC, 5-6.
  • [29] Calliari I, Zanesco M, Ramous E. Influence of isothermal aging on secondary phases precipitation and toughness of a duplex stainless steel SAF 2205. J Mater Sci, 41 (7643–7649) (2006).
  • [30] Senthilkumar D, Rajendran I, Pellizzari M, Siiriainen J. Influence of shallow and deep cryogenic treatment on the residual state of stress of 4140 steel. Journal of Materials Processing Technology, 211 (396–401) (2011).
APA ÖZER M (2019). AISI H13 Takım Çeliğine Uygulanan Derin Kriyojenik İşlem ve Temperleme Isıl İşleminin Mikroyapı, Sertlik ve Darbe Enerjisine Etkisi. , 688 - 699. 10.29109/gujsc.603355
Chicago ÖZER Melika AISI H13 Takım Çeliğine Uygulanan Derin Kriyojenik İşlem ve Temperleme Isıl İşleminin Mikroyapı, Sertlik ve Darbe Enerjisine Etkisi. (2019): 688 - 699. 10.29109/gujsc.603355
MLA ÖZER Melika AISI H13 Takım Çeliğine Uygulanan Derin Kriyojenik İşlem ve Temperleme Isıl İşleminin Mikroyapı, Sertlik ve Darbe Enerjisine Etkisi. , 2019, ss.688 - 699. 10.29109/gujsc.603355
AMA ÖZER M AISI H13 Takım Çeliğine Uygulanan Derin Kriyojenik İşlem ve Temperleme Isıl İşleminin Mikroyapı, Sertlik ve Darbe Enerjisine Etkisi. . 2019; 688 - 699. 10.29109/gujsc.603355
Vancouver ÖZER M AISI H13 Takım Çeliğine Uygulanan Derin Kriyojenik İşlem ve Temperleme Isıl İşleminin Mikroyapı, Sertlik ve Darbe Enerjisine Etkisi. . 2019; 688 - 699. 10.29109/gujsc.603355
IEEE ÖZER M "AISI H13 Takım Çeliğine Uygulanan Derin Kriyojenik İşlem ve Temperleme Isıl İşleminin Mikroyapı, Sertlik ve Darbe Enerjisine Etkisi." , ss.688 - 699, 2019. 10.29109/gujsc.603355
ISNAD ÖZER, Melika. "AISI H13 Takım Çeliğine Uygulanan Derin Kriyojenik İşlem ve Temperleme Isıl İşleminin Mikroyapı, Sertlik ve Darbe Enerjisine Etkisi". (2019), 688-699. https://doi.org/10.29109/gujsc.603355
APA ÖZER M (2019). AISI H13 Takım Çeliğine Uygulanan Derin Kriyojenik İşlem ve Temperleme Isıl İşleminin Mikroyapı, Sertlik ve Darbe Enerjisine Etkisi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 7(3), 688 - 699. 10.29109/gujsc.603355
Chicago ÖZER Melika AISI H13 Takım Çeliğine Uygulanan Derin Kriyojenik İşlem ve Temperleme Isıl İşleminin Mikroyapı, Sertlik ve Darbe Enerjisine Etkisi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 7, no.3 (2019): 688 - 699. 10.29109/gujsc.603355
MLA ÖZER Melika AISI H13 Takım Çeliğine Uygulanan Derin Kriyojenik İşlem ve Temperleme Isıl İşleminin Mikroyapı, Sertlik ve Darbe Enerjisine Etkisi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, vol.7, no.3, 2019, ss.688 - 699. 10.29109/gujsc.603355
AMA ÖZER M AISI H13 Takım Çeliğine Uygulanan Derin Kriyojenik İşlem ve Temperleme Isıl İşleminin Mikroyapı, Sertlik ve Darbe Enerjisine Etkisi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji. 2019; 7(3): 688 - 699. 10.29109/gujsc.603355
Vancouver ÖZER M AISI H13 Takım Çeliğine Uygulanan Derin Kriyojenik İşlem ve Temperleme Isıl İşleminin Mikroyapı, Sertlik ve Darbe Enerjisine Etkisi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji. 2019; 7(3): 688 - 699. 10.29109/gujsc.603355
IEEE ÖZER M "AISI H13 Takım Çeliğine Uygulanan Derin Kriyojenik İşlem ve Temperleme Isıl İşleminin Mikroyapı, Sertlik ve Darbe Enerjisine Etkisi." Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 7, ss.688 - 699, 2019. 10.29109/gujsc.603355
ISNAD ÖZER, Melika. "AISI H13 Takım Çeliğine Uygulanan Derin Kriyojenik İşlem ve Temperleme Isıl İşleminin Mikroyapı, Sertlik ve Darbe Enerjisine Etkisi". Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 7/3 (2019), 688-699. https://doi.org/10.29109/gujsc.603355
Sayfa Oluşturulma Tarihi
17-05-2024 6:7

İLETİŞİM

TÜBİTAK ULAKBİM TR Dizin

Yüzüncüyıl, İşçi Blokları Mahallesi

Muhsin Yazıcıoğlu Caddesi No:51/C

06530 Çankaya / ANKARA +90 (312) 298 92 00

trdizin@tubitak.gov.tr

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © Tüm Hakları Saklıdır. Gizlilik Politikası Kullanım Şartları