Investigation of Static Strain Aging Behaviour of AISI 304 Austenitic Stainless Steel

Hüseyin CÜCE, (Giresun Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Harita Mühendisliği Bölümü, Giresun, Türkiye)
Muhammet Anıl KAYA, (Giresun Üniversitesi, Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu, Giresun, Türkiye)
Oğuzhan UĞUR, (Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı, Nevşehir, Türkiye)
Cengiz DENGİZ, (Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Samsun, Türkiye)
Kenan BÜYÜKKAYA (Giresun Üniversitesi, Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu, Giresun, Türkiye)
Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi
12 3
Yıl: 2022 Cilt: 11 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 340 - 354 Metin Dili: İngilizce DOI: 10.31466/kfbd.1072474 İndeks Tarihi: 29-07-2022

Investigation of Static Strain Aging Behaviour of AISI 304 Austenitic Stainless Steel

Öz:
In this study, the change in the material's mechanical properties by the static strain ageing process after the pre-deformation applied to AISI 304 austenitic stainless steel was investigated and analysed. The samples were first applied to 5% pre-deformation and then annealed in the oven at 150°C, 250°C, 400°C and 550°C in separate groups for 30 and 60 minutes. The data obtained by performing hardness and tensile tests after static strain ageing were compared, and the interaction between test parameters and these parameters was investigated by performing Pareto analysis. As a result of the study, the highest tensile strength and hardness values were observed in the samples applied static strain ageing for 60 minutes at 150°C. The yield and tensile strengths of the as-received material increased by 10% with the ageing process. It was determined that these values decreased from 400°C. In addition, as a result of Pareto analysis, it was determined that the temperature value is the most critical parameter affecting the results.
Anahtar Kelime:

Evaluation of Greenhouse Gas Emissions from Highway Transport in Nevşehir Province in the Beginning Period of the Covid-19 Pandemic

Öz:
With the impact of air pollution and greenhouse gas emissions, global warming and climate change have been on the world's agenda for a long time. With the protocols signed for global climate protection, including the Paris Agreement (COP21, 2015) within the scope of Kyoto (1997) and the UN Framework Convention on Climate Change, it is aimed to create greenhouse gas emission inventories and reduce greenhouse gas emissions of the member countries. In this study, it is aimed to evaluate the greenhouse gas emissions (CO2, CH4, N2O) originating from the highway transportation of Nevşehir Province in the beginning period of the Covid-19 epidemic (March-October 2020). Emissions are calculated using the Tier 1 calculation methodology included in the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) manual and recommended for countries in the calculation, fuel consumption amounts between the years 2015-2020 (March-October period) in Nevşehir Province were used. The results were found in terms of CO2 equivalent used in the carbon footprint calculation, taking into account the gases formed as a result of the burning of gasoline, diesel and LPG fuels. The equivalent amount of CO2 is 255.5 Gg in 2015, 318.2 Gg in 2016, 453.6 Gg in 2017, 572.5 Gg in 2018, 346.5 Gg in 2019, and 377.0 Gg in 2020. As in the whole country, due to the reduced human mobility in Nevşehir city-wide as a result of the Covid-19 measures, it was observed that the equivalent CO2 emission was lower than the average of the March-October period of previous years in the March-October period of 2020.
Anahtar Kelime: road transportation

Nevşehir İlinde Karayolu Ulaşımından Kaynaklanan Sera Gazı Emisyonlarının Covid-19 Salgını Başlangıç Döneminde Değerlendirilmesi

Öz:
Hava kirliliğinin ve sera gazı emisyonlarının etkisi ile birlikte küresel ısınma ve iklim değişikliği uzun süredir dünyanın gündeminde yer almaktadır. Kyoto (1997) ve BM İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi kapsamında Paris Anlaşması (COP21, 2015) başta olmak üzere küresel iklimi koruma adına imzalanan protokoller ile üye ülkelerin sera gazı emisyon envanterlerinin oluşturulması ve sera gazı emisyonlarının azaltılması hedeflenmiştir. Bu çalışmada, Nevşehir İli karayolu ulaşımından kaynaklanan sera gazı emisyonlarının (CO2, CH4, N2O) Covid-19 salgını başlangıç döneminde (2020 Mart-Ekim) değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Emisyonların hesabında, Hükümetler Arası İklim Değişikliği Paneli (IPCC) kılavuzunda yer alan ve ülkelere önerilen Tier 1 hesaplama metodolojisinden yararlanılmıştır. Hesaplamalarda Nevşehir İl’inde 2015-2020 yılları arasındaki (Mart-Ekim ayları boyunca) yakıt tüketim miktarları esas alınarak sera gazı emisyonları tespit edilmiştir. Sonuçlar benzin, motorin ve LPG akaryakıtlarının yanması sonucu oluşan gazlar dikkate alınarak karbon ayak izi hesabında kullanılan eşdeğer CO2 cinsinden bulunmuştur. Eşdeğer CO2 miktarı Gigagram (Gg) biriminde son 5 yılda sırasıyla, 2015 yılında 255,5 Gg, 2016 yılında 318,2 Gg, 2017 yılında 453,6 Gg, 2018 yılında 572,5 Gg, 2019 yılında 346,5 Gg, 2020 yılında 377,0 Gg’dır. Tüm Ülkede olduğu gibi Covid-19 tedbirleri sonucu Nevşehir kent genelinde azalan insan hareketliliği nedeniyle özellikle eşdeğer CO2 emisyonu 2020 yılı Mart-Ekim döneminde geçmiş yılların Mart-Ekim dönemi ortalamasından düşük olduğu görülmüştür.
Anahtar Kelime: hava kirliliği iklim değişikliği karayolu ulaşımı covid-19 Sera Gazı

AISI 304 Östenitik Paslanmaz Çeliğin Statik Yaşlanma Davranışının İncelenmesi

Öz:
Bu çalışmada AISI 304 östenitik paslanmaz çeliğe uygulanan ön deformasyonun ardından statik gerinim yaşlandırması işlemiyle malzemenin mekanik özelliklerindeki değişim incelenmiş ve analiz edilmiştir. Numunelere önce %5 ön deformasyon uygulanmış sonrasında 30 ve 60 dk boyunca ayrı gruplar halinde 150°C, 250°C, 400°C ve 550°C sıcaklıklarda fırında tavlanmıştır. Yapılan statik gerinim yaşlandırması sonrası sertlik ve çekme deneylerinin yapılmasıyla elde edilen veriler karşılaştırılmış, deney parametreleri ve bu parametreler arasındaki etkileşim Pareto analizi yapılarak araştırılmıştır. Çalışma sonucunda en yüksek çekme dayanımı ve sertlik değeri 150°C sıcaklıkta 60 dk boyunca statik gerinim yaşlandırması uygulanan numunelerde görülmüştür. Yaşlandırma işlemiyle, satın alınmış malzemeye göre akma ve çekme dayanım değerleri %10 artmıştır. Bu değerlerde 400°C sıcaklıktan sonra azalma tespit edilmiştir. Ayrıca Pareto analizi sonucunda sonuçları etkileyen en önemli parametrenin sıcaklık değeri olduğu belirlenmiştir.
Anahtar Kelime: AISI 304

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Ali, H., Yılmaz, G., Fareed, Z., Shahzad, F., and Ahmad, M. (2021). Impact of novel coronavirus (COVID-19) on daily routines and air environment: evidence from Turkey. Air Quality, Atmosphere & Health, 14(3), 381-387.
  • A. H. Cottrell, and B. A. Bilby, (1949). Dislocation Theory of Yielding and Strain Ageing of Iron The Steady Non-Uniform State for a Liquid. Proc. Phys. Soc. A, 62, 49–62.
  • Cabré, A., Marinov, I., and Leung, S. (2015). Consistent global responses of marine ecosystems to future climate change across the IPCC AR5 earth system models. Climate Dynamics, 45(5), 1253-1280.
  • Altan Özbek, N., Çiçek, A.,, Gülesin, M., and Özbek, O., (2017). AISI 304 ve AISI 316 Östenitik Paslanmaz Çeliklerin İşlenebilirliğinin Değerlendirilmesi. Politeknik Dergisi, 20(1), 43–49.
  • Canitez, F. (2019). Pathways to sustainable urban mobility in developing megacities: A socio-technical transition perspective. Technological Forecasting and Social Change, 141, 319-329.
  • Altuntaş, O., Özer, E., and Gürel, A., (2020). Sade Karbonlu Toz Metal Bir Çeliğin Çekme Dayanımına Statik Deformasyon Yaşlanma İşleminin Etkilerinin Araştırılması. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 8(3), 671–680.
  • Change, I. (2006). IPCC guidelines for national greenhouse gas inventories 2006. Institute for Global Environmental Strategies, Hayama, Kanagawa, Japan.
  • ASTM E8, (2010). ASTM E8/E8M standard test methods for tension testing of metallic materials 1. Annual Book of ASTM Standards 4, (C), 1–27.
  • Change, I.C. (2007). The physical science basis. In: Cambridge Univ. Press.
  • Çetin, A., (2022). Gerinim yaşlanması
  • Change, I.P.o.C., and I.P.o.C.W.G. (1990). Scientific Assessment of Climate Change: The Policymakers' Summary of the Report of Working Group I to the Intergovernmental Panel on Climate Change. World Meteorological Organization/United Nations Environment Programme
  • Dieter, G.E., (1961). Mechanical Metallurgy. McGraw-Hill Book Company.
  • Council, N.R. (2009). Informing decisions in a changing climate. National Academies Press.
  • Gupta, A.K.,, Krishnamurthy, H.N.,, Singh, Y.,, Prasad, K.M., and Singh, S.K., (2013). Development of constitutive models for dynamic strain aging regime in Austenitic stainless steel 304. Materials and Design, 45, 616–627.
  • Cüce, H., Kalıpcı, E., Taş B., ve Yılmaz M. (2020). Rakım farklılığı nedeniyle oluşan meteorolojik değişimlerin su kalitesine olan etkilerinin CBS ile değerlendirilmesi: Morfolojik olarak farklı iki göl için bir karşılaştırma. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, 10(1), 1-26.
  • Kaçar, R.,, Emre, H.E., and Sinoplu, Ö., (2011). Dubleks Paslanmaz Çeliklerin Statik Yaşlanma Davranışları. 6. International Advanced Technologies Symposium, (May), 16–18.
  • Demirel, H., ve Ateş, A. (2018). Sapanca Gölü çevresinde karayolu trafiğinden kaynaklanan hava kirleticilerinin emisyon envanteri. Sakarya Üniversitesi Fen Bil. Enstitüsü Dergisi, 22(2), 150-158.
  • Lee, S.H.,, Choi, J.Y., and Nam, W.J., (2009). Hardening Behavior of a 304 Stainless Steel Containing Deformation-Induced Martensite during Static Strain Aging. Materials Transactions, 50(4), 926–929.
  • Dulkadiroğlu, H. (2018). Türkiye’de elektrik üretiminin sera gazı emisyonları açısından incelenmesi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 7(1), 67-74.
  • Lee, C., and Zuidema, B.K., (1994). On High Strenght Sheet Steels For The Automotive Industry. In: Proc. Symp, Iron And Steel Society, Warrendale PA, 103.
  • Geçer, E., Şentürk, İ., ve Büyükgüngör, H. (2019). Yeşil bina tasarımında su ve enerji yönetimi üzerine uygulama örneği. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bil. Enstitüsü Dergisi, 9(2), 332-343.
  • Mola, J.,, Luan, G.,, Huang, Q.,, Ullrich, C.,, Volkova, O., and Estrin, Y., (2021). Dynamic strain aging mechanisms in a metastable austenitic stainless steel. Acta Materialia, 212, 116888.
  • Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC. (2013). AR5: Climate Change 2013: The Physical Science Basis, Technical Summary. New York, s.35
  • Minitab 18 Support, (2010). State Collage, PA: Minitab, Inc.
  • Kalıpcı, E., ve Başer, V. (2019). Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) ve hava kalitesi verileri kullanılarak Türkiye’nin hava kirliliğinin değerlendirilmesi. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, 9(2), 377-389.
  • Samek, L.,, Dykas, J.,, De Moor, E., and Grajcar, A., (2020). Strain-Ageing of Low-Alloyed Multiphase High-Strength Steels. Metals, 10(4), 1–20.
  • Kreith, F., and Berger, S. (1999). Mechanical Engineering Handbook. (Ed.) Frank Kreith Boca Raton: CRC Press LLC, In: Intelligent Transportation Systems.
  • Stewart, G.R., and Jonas, J.J., (2004). Static and dynamic strain aging at high temperatures in 304 stainless steel. ISIJ International, 44(7), 1263–1272.
  • Mach, K. J., Mastrandrea, M. D., Bilir, T. E., and Field, C. B. (2016). Understanding and responding to danger from climate change: the role of key risks in the IPCC AR5. Climatic Change, 136(3-4), 427-444.
  • Tabin, J., (2021). Kinematic and thermal characteristic of discontinuous plastic flow in metastable austenitic stainless steels. Mechanics of Materials, 163(October), 104090.
  • McCloskey, B., and Heymann, D. L. (2020). SARS to novel coronavirus–old lessons and new lessons. Epidemiology & Infection, 148.
  • Wang, X.Y., and Li, D.Y., (2003). Mechanical, electrochemical and tribological properties of nano-crystalline surface of 304 stainless steel. Wear, 255(7–12), 836–845.
  • Mercan, M., ve Karakaya, E. (2013). Sera Gazı Salımının Azaltımında Alternatif Politikaların Ekonomik Maliyetlerinin İncelenmesi: Türkiye İçin Genel Denge Analizi. Erciyes Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, (42), 123-159.
  • Yurtışık, K.,, Batıgün, C., and Gürbüz, R., (2010). Alaşımsız Düşük Karbonlu Çeliklerde Gerinim-Yaşlandırmanın Darbe Tokluğuna Etkileri. Türk Mühendis ve Mimar Odaları Birliği Metalurji Mühendisleri Odası, 26–33.
  • Mitra, A., Chaudhuri, T. R., Mitra, A., Pramanick, P., Zaman, S., Mitra, A., ... and Zaman, S. (2020). Impact of Covid-19 related shutdown on atmospheric carbon dioxide level in the city of Kolkata. Parana Journal of Science and Education, 6(3), 84-92.
  • Zhao, J.Z.,, De, A.K., and De Cooman, B.C., (2001). Formation of the Cottrell Atmosphere during Strain Aging of Bake-Hardenable Steels. Metallurgical and Materials Transactions A: Physical Metallurgy and Materials Science, 32(2), 417–423.
  • Lau, H., Khosrawipour, V., Kocbach, P., Mikolajczyk, A., Schubert, J., Bania, J., & Khosrawipour, T. (2020). The positive impact of lockdown in Wuhan on containing the Covıd-19 outbreak in China. Journal of travel medicine, 27(3), a037.
  • Le Quéré, C., Jackson, R.B., Jones, M.W., Smith, A.J., Abernethy, S., Andrew, R.M., De-Gol, A.J., Willis, D.R., Shan, Y., and Canadell, J.G. (2020). Temporary reduction in daily global CO2 emissions during the Covid-19 forced confinement. Nature Climate Change, 10, 647-653.
  • Liu, Z., Ciais, P., Deng, Z., Lei, R., Davis, S.J., Feng, S., Zheng, B., Cui, D., Dou, X., and Zhu, B. (2020). Near-real-time monitoring of global CO2 emissions reveals the effects of the Covid-19 pandemic. Nature communications, 11, 1-12.
  • Saadat, S., Rawtani, D., and Hussain, C. M. (2020). Environmental perspective of Covid-19, Science of The Total Environment, 728 (2020), 138870.
  • Sancar, O., ve Bostancı S. (2020). Covid-19 Pandemi Sürecinde Karbon Emisyonu Üzerine Bir Tartışma, Iğdır Üniversitesi Sos. Bil. Der., 269-292
  • Şahin, Ü., ve Erensü, S. (2020). Covid-19 Pandemisini ve İklim Krizini Birlikte Okumak. Mercator Politika Notu.Sabancı Üniversitesi İPM.
  • URL-1: https://www.globalchange.gov/climate-change. Climate Science Special Report (Erişim Tarihi: 20 Ocak 2021).
  • URL-2: https://www.iea.org/countries/turkey. World Energy Balances 2020 (Erişim Tarihi: 22 Şubat 2021).
  • URL-3: https://www.kgm.gov.tr (Erişim Tarihi: 23 Aralık 2020).
APA Kaya M, CÜCE H, DENGİZ C, Ugur O, Büyükkaya K (2022). Investigation of Static Strain Aging Behaviour of AISI 304 Austenitic Stainless Steel. , 340 - 354. 10.31466/kfbd.1072474
Chicago Kaya Muhammet Anıl,CÜCE HÜSEYİN,DENGİZ Cengiz,Ugur Oguzhan,Büyükkaya Kenan Investigation of Static Strain Aging Behaviour of AISI 304 Austenitic Stainless Steel. (2022): 340 - 354. 10.31466/kfbd.1072474
MLA Kaya Muhammet Anıl,CÜCE HÜSEYİN,DENGİZ Cengiz,Ugur Oguzhan,Büyükkaya Kenan Investigation of Static Strain Aging Behaviour of AISI 304 Austenitic Stainless Steel. , 2022, ss.340 - 354. 10.31466/kfbd.1072474
AMA Kaya M,CÜCE H,DENGİZ C,Ugur O,Büyükkaya K Investigation of Static Strain Aging Behaviour of AISI 304 Austenitic Stainless Steel. . 2022; 340 - 354. 10.31466/kfbd.1072474
Vancouver Kaya M,CÜCE H,DENGİZ C,Ugur O,Büyükkaya K Investigation of Static Strain Aging Behaviour of AISI 304 Austenitic Stainless Steel. . 2022; 340 - 354. 10.31466/kfbd.1072474
IEEE Kaya M,CÜCE H,DENGİZ C,Ugur O,Büyükkaya K "Investigation of Static Strain Aging Behaviour of AISI 304 Austenitic Stainless Steel." , ss.340 - 354, 2022. 10.31466/kfbd.1072474
ISNAD Kaya, Muhammet Anıl vd. "Investigation of Static Strain Aging Behaviour of AISI 304 Austenitic Stainless Steel". (2022), 340-354. https://doi.org/10.31466/kfbd.1072474
APA Kaya M, CÜCE H, DENGİZ C, Ugur O, Büyükkaya K (2022). Investigation of Static Strain Aging Behaviour of AISI 304 Austenitic Stainless Steel. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, 11(1), 340 - 354. 10.31466/kfbd.1072474
Chicago Kaya Muhammet Anıl,CÜCE HÜSEYİN,DENGİZ Cengiz,Ugur Oguzhan,Büyükkaya Kenan Investigation of Static Strain Aging Behaviour of AISI 304 Austenitic Stainless Steel. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 11, no.1 (2022): 340 - 354. 10.31466/kfbd.1072474
MLA Kaya Muhammet Anıl,CÜCE HÜSEYİN,DENGİZ Cengiz,Ugur Oguzhan,Büyükkaya Kenan Investigation of Static Strain Aging Behaviour of AISI 304 Austenitic Stainless Steel. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, vol.11, no.1, 2022, ss.340 - 354. 10.31466/kfbd.1072474
AMA Kaya M,CÜCE H,DENGİZ C,Ugur O,Büyükkaya K Investigation of Static Strain Aging Behaviour of AISI 304 Austenitic Stainless Steel. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi. 2022; 11(1): 340 - 354. 10.31466/kfbd.1072474
Vancouver Kaya M,CÜCE H,DENGİZ C,Ugur O,Büyükkaya K Investigation of Static Strain Aging Behaviour of AISI 304 Austenitic Stainless Steel. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi. 2022; 11(1): 340 - 354. 10.31466/kfbd.1072474
IEEE Kaya M,CÜCE H,DENGİZ C,Ugur O,Büyükkaya K "Investigation of Static Strain Aging Behaviour of AISI 304 Austenitic Stainless Steel." Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, 11, ss.340 - 354, 2022. 10.31466/kfbd.1072474
ISNAD Kaya, Muhammet Anıl vd. "Investigation of Static Strain Aging Behaviour of AISI 304 Austenitic Stainless Steel". Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 11/1 (2022), 340-354. https://doi.org/10.31466/kfbd.1072474
Sayfa Oluşturulma Tarihi
10-05-2024 12:6

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