Çift Fazlı Çeliklerin Yüksek Sıcaklık ve Endüstriyel Deformasyon Hızlarında Şekillendirilebilirliği

EFE, Mert; ŞİMŞİR, Caner

Çift Fazlı Çeliklerin Yüksek Sıcaklık ve Endüstriyel Deformasyon Hızlarında Şekillendirilebilirliği

Yürütücü

Mert EFE (Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Metalurji Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)

Araştırmacı(lar)

Caner ŞİMŞİR (Stiftung Inst. für Werkstofftechnik, Badgasteiner Str.3 28359 Bremen, Germany)

11 3

Proje Grubu: MAG Sayfa Sayısı: 129 Proje No: 115M642 Proje Bitiş Tarihi: 01.02.2019 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 27-02-2020

Çift Fazlı Çeliklerin Yüksek Sıcaklık ve Endüstriyel Deformasyon Hızlarında Şekillendirilebilirliği

Öz:

Çift fazlı çelikler (DP), yüksek sertlik ve dayanım (martensit fazı) ve sekillendirilebilirlige (ferrit fazı) bir arada sahip olmaları nedeniyle önem kazanmıslardır. Bununla birlikte, endüstriyel sekillendirme yöntemlerinde sekillendirme hızı arttıkça ortamın adiyabatik hale gelmesi, sekillendirilen parçanın sıcaklıgında belirgin bir artısa neden olmaktadır. Bu sıcaklık artısı ise içyapısal degisiklikler ve plastik akısın dengesizlesmesi yoluyla sekillendirilebilirlik sınır degerlerinde azalmaya sebep olabilmektedir. DP çeliklerinin bu kosullar altında mekanik özellikleri ise henüz belirlenmemistir. Proje kapsamında, endüstriyel sekillendirme kosulları (10-3 -10 s-1 gerinim hızları ve 25-400 ºC sıcaklıkları) baz alınarak deney matrisi olusturulmus ve iki farklı kompozisyona sahip (DP590 ve DP800) çeliklere çekme testi uygulanmıstır. Bu deney sonuçlarından elde edilen veriler, belirli sıcaklık ve gerinim hızlarında ortaya çıkan dinamik gerinim yaslanması (DGY) adlı mekanizmanın, özellikle yüksek sıcaklık (200?300 ºC) ve yüksek gerinim hızlarında (1-10 s-1) sekillendirilebilirligi oldukça düsürdügünü ortaya çıkarmıstır. Bu etki özellikle ferrit fazının daha fazla oldugu çelikte (DP590) daha bariz gözlenmistir. Çekme testlerine ek olarak, DGY davranısı dijital görüntü iliskilendirme yöntemi ile elde edilen gerinim haritalarında da oldukça düzensiz bir akıs görüntüsü halinde saptanmıstır. DGY?nin DP çeliklerinde hasar olusumunu olumsuz yönde etkiledigi ise içyapı karakterizasyon çalısmaları sonucunda ortaya çıkmıstır. Bu projenin ana konusuna ek olarak, model DP çelik üretimi ve DC04 derin çekme çeliklerine testler de tamamlanmıstır. Standart DP çeliklerinde homojen olmayan, bantlı bir yapı tespit edilmis, model çeliklerde ise homojen ve iri taneli bir içyapı üretilmistir. DC04 çeliklerinin ise mekanik özelliklerine hem içyapı, hem de global ölçekte belirlemek mümkün olmustur. Bu çeliklerde görülen içyapı ölçeginde düzensiz gerinim dagılımının sebepleri açıklanmıs ve bunların giderilmesi için üretim yöntemlerinde degisiklikler önerilmistir.

Anahtar Kelime: kırılma hasar DGY DIC sac sekillendirme çift fazlı çelikler

Konular: Metalürji Mühendisliği

Erişim Türü: Erişime Açık

Askari, H., Zbib, H.M., Sun, X. 2013. “Multiscale Modeling of Inclusions and Precipitation Hardening in Metal Matrix Composites: Application to Advanced High-Strength Steels.” Journal of Nanomechanics and Micromechanics, 3(2), 24-33.
AutoSteel. “DP600-Mechanical Properties-Medium Strain Rate Data”. http://www.autosteel.org/~/media/AHSS%20DUT/Steel%20Grades/DP600/Mechanical%20Pr operties/3_DP_600_Medium_Strain_Rate_Curves.xls?la=en, Son erişim tarihi: 17 Şubat 2015.
Bayramin, B., Simsir, C., Efe, M. 2017. “Dynamic strain aging in DP steels at forming relevant strain rates and temperatures,” Material Science and Engineering A, 704, 164-172.
Berthel, B., Galtier, A., Wattrisse, B., Chrysochoos, A. 2007. “Thermographic Analysis of Fatigue Dissipation Properties of DP600 steel”, Strain, 43, 273-279.
Beynon, N.D., Oliver, S., Jones, T.B., Fourlaris, G. 2005. “Tensile and Work Hardening Properties of Low Carbon Dual Phase Strip Steels at High Strain Rates”, Materials Science and Technology, 21(7), 771-778.
Cai, W.S., Feng, X.L., Owen, J. 1985. “The dependence of some tensile and fatigue properties of a dual-phase steel on its microstructure”, Metallurgical Transactions A, 16 1405–1415.
Chen, W., Cheng, S., Xue, L., Teng G.Y., Wu M.Y. 2011. “Modelling of Flow Stress of Dual Phase Steel under Warm Tensile Deformation”, Materials Science and Technology, 27(6), 1002-1006.
Chrysochoos, A, Muracciole, J-M., Wattrisse, B. 2000. “ Experimental Analysis of Strain and Damage Localization”. Proceedings of the Symposium on Continuous Damage and Fracture. Editör: Benallal, A. Paris: Elsevier.
Chrysochoos, A., Berthel, B., Latourte, F., Galtier, A., Pagano, S., Wattrisse, B. 2008b. “Local Energy Analysis of High Cycle Fatigue Using Digital Image Correlation and Infrared Thermography”, Journal of Strain Analysis, 43, 411-421.
Chrysochoos, A., Berthel, B., Latourte, F., Pagano, S., Wattrisse, B., Weber, B. 2008a. “Local Energy Approach to Steel Fatigue, Strain, 44, 327-334.
Chrysochoos, A., Huon, V., Jourdan, F., Muracciole, J-M., Peyroux, R., Wattrisse, B. 2010. “Use of Full Field Digital Image Correlation and Infrared Thermography Measurements for the Thermomechanical Analysis of Material Behaviour”, Strain, 46, 117-130.
Curtze, S., Kuokkala, V.-T., Hokka, M., Peura, P. 2009. “Deformation Behaviour of TRIP and DP Steels in Tension at Different Temperatures over a Wide Range of Strain Rates”, Materials Science and Engineering A, 507, 124-131.
Davies, G. 2012. Materials for Automobile Bodies (1.Basım). Waltham, ABD: Butterworth Heinemann.
Davis, J.R. 2004. Tensile Testing (2.Basım). Ohio: ASM International.
Dynamic Systems Inc. “Gleeble® Systems”. http://gleeble.com/index.php/products/gleeble-3800.html, Son erişim tarihi: 16 Şubat 2015.
Efe, M. 2019. “Strain Localization Behavior of Cold-Rolled Deep-Drawing Steels.” Celal Bayar University Journal of Science, 15 (1), 81-86.
Erdemir. “Erdemir Grubu Ürün Kataloğu 2015”. http://www.erdemir.com.tr/images/urun_hizmetler/ERDEMiR_Grubu_Urun_Katalog_2014_re v2.pdf, Son erişim tarihi: 02 Şubat 2015.
FLIR. “FOV Calculator”. http://flir.custhelp.com/app/utils/fl_fovCalc/pn/55001- 0302/ret_url/%252Fapp%252Ffl_download_datasheets%252Fid%252F20, Son erişim tarihi: 28 Şubat 2015a.
FLIR. “Close-up IR lens, 1.5x (25μm) with case”. http://80.77.70.144/DsDownload/Assets/T198066-en-US.html, Son erişim tarihi: 28 Şubat 2015b.
Ghadbeigi, H., Pinna, C., Celetto, S., Yates, J.R. 2010a. ”Local Plastic Strain Evolution in a High-strength Dual Phase Steel”, Materials Science and Engineering A, 527, 5026-5032.
Ghadbeigi, H., Pinna, C., Celetto, S., Yates, J.R. 2010b. ”Strain Evolution Measurement at the Microscale of a Dual Phase Steel Using Digital Image Correlation”, Applied Mechanics and Materials, 24-25, 201-206.
Hu, J., Raghavan, K.S. 2018. “Dynamic Strain Aging Behavior in Dual Phase and Multiphase High Strength Steels.” IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 418.
Huh, H., Kim, S-B., Song, J-H., Lim, J-H. 2008. “Dynamic Tensile Characteristics of TRIPtype and DP-type Steel Sheets for an Auto-body”, International Journal of Mechanical Sciences, 50, 918-931.
Kadkhodapour, J., Schmauder, S., Raabe, D., Ziaei-Rad, S., Weber, U., Calcagnotto, M. 2011. “Experimental and numerical study on geometrically necessary dislocations and nonhomogeneous mechanical properties of the ferrite phase in dual phase steels,” Acta Materialia, 59, 4387–4394.
Kang, J., Ososkov, Y., Embury, J.D., Wilkinson, D.S. 2007. “Digital Image Correlation Studies for Microscopic Strain Distribution and Damage in Dual Phase Steels”, Scripta Materialia, 56, 999-1002.
Khan, A.S., Baig, M., Choi, S-H., Yang, H-S., Sun, X. 2012. “Quasi-static and Dynamic Responses of Advanced High Strength Steels: Experiments and Modeling”, International Journal of Plasticity, 30-31, 1-17.
Kim, J-H., Kim, D., Han, H-N., Barlat, F., Lee, M-G. 2013. “Strain Rate Dependent Tensile Behaviour of Advanced High Strength Steels”, Materials Science And Engineering A, 559, 222-231.
Korzekwa, D. A., et al. “Dislocation Substructure as a Function of Strain in a Dual-Phase Steel.” Metallurgical and Materials Transactions A, vol. 15, no. 6, 1984, doi:10.1007/bf02644716.
Kuziak, R., Kawalla, R., Waengler, S. 2008. “Advanced High Strength Steels for Automotive Industry”, Archieves of Civil and Mechanical Engineering, 8(2), 103-117.
Lee, Seok-Jae, et al. “On the Origin of Dynamic Strain Aging in Twinning-Induced Plasticity Steels.” Acta Materialia, vol. 59, no. 17, 2011, pp. 6809–6819., doi:10.1016/j.actamat.2011.07.040.
Liu, R., Sun, L., Wang, X., Lin, L. 2014. "Strain Rate Effect on Forming Limit Diagram for Advanced High Strength Steels," SAE International Journal of Materials and Manufacturing, 7(3), 583-587.
Morris, J.g. “Dynamic Strain Aging in Aluminum Alloys.” Materials Science and Engineering, vol. 13, no. 2, 1974, pp. 101–108., doi:10.1016/0025-5416(74)90177-3.
Ozturk, F., Toros, S., Kilic, S. 2009. “Tensile and Springback Behaviour of DP600 Advanced High Strength Steel at Warm Temperatures”, Journal of Iron and Steel Research International, 16(6), 41-46.
Ötektoid dönüşüm. (2012, July 20). Alınan kaynak: https://muhendishane.org/kutuphane/malzeme-biliminin-fiziksel-temelleri/otektoid-donusum/ Qin, J., Chen, R., Wen, X., Lin, Y., Liang, M., Lu, F. 2013. “Mechanical Behaviour of High Strength Steel under High Strain Rate Tensile Loading”, Materials Science and Engineering A, 586, 62-70.
Queiroz, R.R.U., Cunha, F.G.G., Gonzales, B.M. 2012. “Study of Dynamic Strain Aging in Dual Phase Steel”, Materials Science and Engineering A, 543, 84-87.
Ruifrok, R. “Lightweight Steel Solutions in Automotive Design”. Han University of Applied Sciences. http://www.han.nl/onderzoek/nieuws/more-weight-tolightweigh/_ attachments/presentatie_tata_steel_han_automotive_symposium_22-11-12.pdf, Son erişim tarihi: 01 Şubat 2015.
Scharifi, E., Hoefnagels, J., Ingendahl, T. “Strain Rate Effects on Dual Phase Steel Deformation Mechanisms”. Max-Planck-Institut für Eisenforschung GmbH. http://www.mpie.de/index.php?id=4195&L=0-CIPCZQX0188559d06%253D01, Son erişim tarihi: 13 Şubat 2015.
Song. R., Dai, Q. 2013. “Dynamic Deformation Behaviour of Dual Phase Ferritic-Martensitic Steel at Strain Rates from 10-4 to 2000 s-1”, Journal of Iron and Steel Research International, 20 (8), 48-53.
TA Instruments. “DIL 805A/D Quenching and Deformation Dilatometer”. http://thermophysical.tainstruments.com/instruments/dilatometers/dil-805ad-quenching-anddeformation- dilatometer/, Son erişim tarihi: 16 Şubat 2015.
Tamerelli, C.M. “AHSS 101 - The Evolving Use of Advanced High Strength Steels for Automotive Applications”. AISI-Steel Market Development Institiute. http://www.autosteel.org/Research/AHSS%20Research.aspx, Son erişim tarihi: 01 Şubat 2015.
Kuziak, R., Kawalla, R., Waengler, S. 2008. “Advanced High Strength Steels for Automotive Industry”, Archieves of Civil and Mechanical Engineering, 8(2), 103-117.
Lee, Seok-Jae, et al. “On the Origin of Dynamic Strain Aging in Twinning-Induced Plasticity Steels.” Acta Materialia, vol. 59, no. 17, 2011, pp. 6809–6819., doi:10.1016/j.actamat.2011.07.040.
Liu, R., Sun, L., Wang, X., Lin, L. 2014. "Strain Rate Effect on Forming Limit Diagram for Advanced High Strength Steels," SAE International Journal of Materials and Manufacturing, 7(3), 583-587.
Morris, J.g. “Dynamic Strain Aging in Aluminum Alloys.” Materials Science and Engineering, vol. 13, no. 2, 1974, pp. 101–108., doi:10.1016/0025-5416(74)90177-3.
Ozturk, F., Toros, S., Kilic, S. 2009. “Tensile and Springback Behaviour of DP600 Advanced High Strength Steel at Warm Temperatures”, Journal of Iron and Steel Research International, 16(6), 41-46.
Ötektoid dönüşüm. (2012, July 20). Alınan kaynak: https://muhendishane.org/kutuphane/malzeme-biliminin-fiziksel-temelleri/otektoid-donusum/ Qin, J., Chen, R., Wen, X., Lin, Y., Liang, M., Lu, F. 2013. “Mechanical Behaviour of High Strength Steel under High Strain Rate Tensile Loading”, Materials Science and Engineering A, 586, 62-70.
Queiroz, R.R.U., Cunha, F.G.G., Gonzales, B.M. 2012. “Study of Dynamic Strain Aging in Dual Phase Steel”, Materials Science and Engineering A, 543, 84-87.
Ruifrok, R. “Lightweight Steel Solutions in Automotive Design”. Han University of Applied Sciences. http://www.han.nl/onderzoek/nieuws/more-weight-tolightweigh/_ attachments/presentatie_tata_steel_han_automotive_symposium_22-11-12.pdf, Son erişim tarihi: 01 Şubat 2015.
Scharifi, E., Hoefnagels, J., Ingendahl, T. “Strain Rate Effects on Dual Phase Steel Deformation Mechanisms”. Max-Planck-Institut für Eisenforschung GmbH. http://www.mpie.de/index.php?id=4195&L=0-CIPCZQX0188559d06%253D01, Son erişim tarihi: 13 Şubat 2015.
Song. R., Dai, Q. 2013. “Dynamic Deformation Behaviour of Dual Phase Ferritic-Martensitic Steel at Strain Rates from 10-4 to 2000 s-1”, Journal of Iron and Steel Research International, 20 (8), 48-53.
TA Instruments. “DIL 805A/D Quenching and Deformation Dilatometer”. http://thermophysical.tainstruments.com/instruments/dilatometers/dil-805ad-quenching-anddeformation- dilatometer/, Son erişim tarihi: 16 Şubat 2015.
Tamerelli, C.M. “AHSS 101 - The Evolving Use of Advanced High Strength Steels for Automotive Applications”. AISI-Steel Market Development Institiute. http://www.autosteel.org/Research/AHSS%20Research.aspx, Son erişim tarihi: 01 Şubat 2015.

APA	EFE M, ŞİMŞİR C (2019). Çift Fazlı Çeliklerin Yüksek Sıcaklık ve Endüstriyel Deformasyon Hızlarında Şekillendirilebilirliği. , 1 - 129.
Chicago	EFE Mert,ŞİMŞİR Caner Çift Fazlı Çeliklerin Yüksek Sıcaklık ve Endüstriyel Deformasyon Hızlarında Şekillendirilebilirliği. (2019): 1 - 129.
MLA	EFE Mert,ŞİMŞİR Caner Çift Fazlı Çeliklerin Yüksek Sıcaklık ve Endüstriyel Deformasyon Hızlarında Şekillendirilebilirliği. , 2019, ss.1 - 129.
AMA	EFE M,ŞİMŞİR C Çift Fazlı Çeliklerin Yüksek Sıcaklık ve Endüstriyel Deformasyon Hızlarında Şekillendirilebilirliği. . 2019; 1 - 129.
Vancouver	EFE M,ŞİMŞİR C Çift Fazlı Çeliklerin Yüksek Sıcaklık ve Endüstriyel Deformasyon Hızlarında Şekillendirilebilirliği. . 2019; 1 - 129.
IEEE	EFE M,ŞİMŞİR C "Çift Fazlı Çeliklerin Yüksek Sıcaklık ve Endüstriyel Deformasyon Hızlarında Şekillendirilebilirliği." , ss.1 - 129, 2019.
ISNAD	EFE, Mert - ŞİMŞİR, Caner. "Çift Fazlı Çeliklerin Yüksek Sıcaklık ve Endüstriyel Deformasyon Hızlarında Şekillendirilebilirliği". (2019), 1-129.

APA	EFE M, ŞİMŞİR C (2019). Çift Fazlı Çeliklerin Yüksek Sıcaklık ve Endüstriyel Deformasyon Hızlarında Şekillendirilebilirliği. , 1 - 129.
Chicago	EFE Mert,ŞİMŞİR Caner Çift Fazlı Çeliklerin Yüksek Sıcaklık ve Endüstriyel Deformasyon Hızlarında Şekillendirilebilirliği. (2019): 1 - 129.
MLA	EFE Mert,ŞİMŞİR Caner Çift Fazlı Çeliklerin Yüksek Sıcaklık ve Endüstriyel Deformasyon Hızlarında Şekillendirilebilirliği. , 2019, ss.1 - 129.
AMA	EFE M,ŞİMŞİR C Çift Fazlı Çeliklerin Yüksek Sıcaklık ve Endüstriyel Deformasyon Hızlarında Şekillendirilebilirliği. . 2019; 1 - 129.
Vancouver	EFE M,ŞİMŞİR C Çift Fazlı Çeliklerin Yüksek Sıcaklık ve Endüstriyel Deformasyon Hızlarında Şekillendirilebilirliği. . 2019; 1 - 129.
IEEE	EFE M,ŞİMŞİR C "Çift Fazlı Çeliklerin Yüksek Sıcaklık ve Endüstriyel Deformasyon Hızlarında Şekillendirilebilirliği." , ss.1 - 129, 2019.
ISNAD	EFE, Mert - ŞİMŞİR, Caner. "Çift Fazlı Çeliklerin Yüksek Sıcaklık ve Endüstriyel Deformasyon Hızlarında Şekillendirilebilirliği". (2019), 1-129.