AISI 8620 (20NiCrMo2) Çeliğinin Mekanik Özelliklerine Kriyojenik İşlemin Etkisinin İncelenmesi

Abstract

Bu deneysel çalışmada, günümüzde imalat, savunma sanayinde, yüksek zorlamalara maruz kalan dişliler, miller, makine ve otomobil parçalarının imalatında yaygın olarak kullanılan AISI 8620 (20NiCrMo2) çeliğinin, gaz sementasyon işlemi yapıldıktan sonra 24 saat bekletme süresinde uygulanan derin kriyojenik (sıfır altı) işlemin mekanik özellikler üzerindeki etkisi incelenmiştir. Bu kapsamda hazırlanan çelik numunelere sementasyon yöntemi istenilen sıcaklık-zaman değerlerinde uygulanmıştır. Bu işleme tamamlayıcı bir işlem olan derin kriyojenik işlem 24 saat bekletme süresinde - 196 °C sıcaklıkta uygulanmıştır. Derin kriyojenik işlemin ardından numunelere 200 °C’ de 2 saat temperleme işlemi uygulanmıştır. Numunelerin mekanik özelliklerinin belirlenebilmesi için çekme, mikro-makro sertlik ve darbe testleri gerçekleştirilmiştir. Bu testlerden elde edilen bulgular analiz edilmiş ve karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, kriyojenik işlemli numunelerin diğer numunelere göre yüksek sertlik, çekme dayanımlarına sahip oldukları ve mekanik özellikleri üzerinde önemli etkileri olduğu görülmüştür. Derin kriyojenik işlemli numuneler sementasyon işlemli numunelere göre çekme dayanımı, kopma dayanımı ve mikro - makro sertlik değerlerinde sırasıyla %7, %8 ve % 3,5’luk, darbe direnci değerinde ise bir % 2’ lik bir artış olduğu gözlenmiştir. Ayrıca mikroyapısına bakılan numunelerin, kriyojenik işlemin etkisi ile yapının homojen ve ince taneli olarak değiştiği görülmektedir.

Performances of cryo-treated and untreated cutting tools in machining of AA7075 aerospace aluminium alloy

“…Owing to the shallow and deep cryogenic processes (SC and DC) applied, improvements such as a reduction in the percentage of retained austenite and carbide volume and a more homogeneous distribution of carbides in the microstructure are provided [9][10][11][12][13][14][15][16][17]. As a result of all these important improvements in the microstructure, there is an increase in the important properties of tool steels such as wear resistance, hardness and tool life [15,[18][19][20]. Considering tool life, which is one of these very important improvements, it has been stated that even better results (by nearly 110%) have been obtained from TiN coated tools [21].…”

Investigation of the Effect of Deep Cryogenic Treatment with Different Holding Time on the Corrosion Behavior of Cementation Steel

“…Bu sebeple, özellikle korozyon nedeniyle oluşan malzeme kayıplarını önlemek amacıyla farklı bileşenlere sahip çelik türleri geliştirilmiştir. Dişli çark, pim, mil, makine ve otomobil parçalarının üretiminde yaygın kullanıma sahip AISI 8620 sementasyon çeliği bu eksikliği gidermek amacıyla geliştirilen çelikler arasındadır [1][2][3]. Bu çeliğin mekanik özellikleri ve korozyon dirençlerini geliştirilebilmesi için krom, nikel, molibden, tungsten ve vanadyum gibi seçkin alaşım elementlerinin ilavesine ihtiyaç duyulmaktadır [4].…”