ÇİFT FAZLI ÇELİKLER

8/8/2019 FT FAZLI ELKLER

1/14

Makine Teknolojileri Elektronik DergisiCilt: 6, No: 3, 2009 (100-113)

Electronic Journal of Machine TechnologiesVol: 6, No: 3, 2009 (100-113)

TEKNOLOJKARATIRMALAR

www.teknolojikarastirmalar.come-ISSN:1304-4141

Bu makaleye atf yapmak iin

Ulu S.*, ift Fazl elikler Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi 2009, (6), 100-113

How to cite this article

Ulu S.*,Dual Phase Steels Electronic Journal of Machine Technologies, 2009, (6), 100-113

Teknik Not

ift Fazl elikler

Sinan ULU

Afyon Kocatepe niversitesi Tek. Et. Fak. Metal Et. Bl., 03200 [email protected]

zet1970 li yllarda yaanan petrol krizinden dolay Ar-Ge almalarna nem veren otomotiv sektr otomobillerdehem hafiflik hem de yakttan tasarruf salayacak yksek mukavemetli dk alaml elikler grubuna katlan ift

fazl elikleri gelitirmeye balamtr. ift fazl elikler snek ve kk taneli ferrit matriste % 1030 arasndasert martenzit paracklar ile beraber az miktarlarda kalnt ostenit ve beynit fazlarn iermektedir.

Bu almada ift fazl eliklerin retim yntemleri, mekanik zellikleri, avantajlar ve uygulama alanlar,hakknda bilgiler verilmeye allmtr.

Anahtar Kelimeler:ift fazl elik.

1. GR

ift fazl elik kavram, 1937 ylnda Grabenin, yeni bir yatak malzemesinin retimi iin % 0,25karbonlu bir elii kritik scaklklar arasndaki blgeden soutmas sonucunda ift fazl yapy elde etmesive patent almasyla tannmtr. Grabenin ardndan Herres ve Lorig, ift fazl elik retimini ksmiostenitletirme ilemi olarak nitelemi bu ilemin yksek alaml ostenit adalarnn oluumuna veardndan martensit oluumuna yol atn 1947 ylnda sylemilerdir [1]. 1960larda ise Davies [2,3]tarafndan yaplan kalay kaplamalarda ift fazl erit yapnn gelitirilmesi bu alandaki ilk ciddi almalarsaylmaktadr. 1970lere kadar ok az sayda aratrmacnn ilgisini eken ift fazl elikler, bu yldansonra zellikle yaanan ekonomik darboazlarn ardndan bilim adamlarnn otomotiv endstrisinesunduu alternatif zmler olarak zerinde etraflca allan bir alan olmutur.

Tekerlek jant, koltuk erevesi, tampon, kap panelleri, asi gibi presle biimlendirilen otomobil paralarve baz balant elemanlar yapmnda kullanlan ift fazl elikler, 1980 ylndan sonra ticari olarakbyk tonajlarda retilmeye balanmtr. Gnmzde ticari olarak ift fazl elik reten lkelerretimlerini genellikle srekli tavlama hatlarnda yapmaktadrlar.

ift fazl elik yaps esas olarak, sz konusu eliklerin Fe-Fe3C faz diyagramnda A1-A3 scaklkaralnda (ferrit-ostenit blgesinden) herhangi bir scakla kadar stlp, bir sre tutulup ostenitinmartensite dnebilecei hzlarda soutulmasyla retilirler.


2/14

Ulu S. Teknolojik Aratrmalar: MTED 2009 (6) 100-113

101

2. FT FAZLI ELKLERN RETM

Ticari olarak ift fazl elik retimi Japonya, ABD, ve baz Avrupa lkelerinde (Almanya, talya, ngiltereve Fransa) yaplmaktadr. Ancak retilen ift fazl eliklerin zellikleri lkelerin ekonomik ve teknolojikdurumlarna gre birbirinden farkllklar gstermektedir [4,5].

Ticari olarak ift fazl elik retimi yntemle yaplmaktadr;1. Scak veya souk haddelenmi sacn srekli tav2. Souk haddelenmi sacn kutu tav3. Haddelenmi durumda kullanlmak zere scak sac haddesi [4,6,7].

Tablo 1 de farkl kompozisyonlara sahip rnler iin uygun olan ticari retim yntemlerigsterilmektedir.

Tablo1. Ticari ift fazl elik kompozisyonlar [8].

Srekli tavlama metodunda, scak veya souk haddelenmi saclar rulo olarak sarlmadan nce, sreklitavlama frnlarnda Fe-Fe3C faz diyagramna gre ferrit+ostenit faz blgesindeki scaklklarda 12

dakika tavlanr ve uygun bir hzla soutulur. zel durumlarda ar yalandrma nitesi de sisteme dahiledilir. Bu yntem ile retilen ift fazl eliklerin zellikleri, frn scaklnn yan sra sacn frnierisindeki hareket hzna da bal olmaktadr.

ekil 1de Betlehem irketinin kulland srekli tavlama hatlar (STH) ematik olarak gsterilmitir.

Bu hatlarda aada belirtilen elik sac eitlerinin retimi yaplabilmektedir [9];a) Kat eriyikle mukavemetlendirilmi saclar,b) kelme ile mukavemetlendirilmi elik saclar,c) Dk alaml ift fazl elikler,d) Yksek alaml ift fazl elikler,e) Toparlanma tavlamas uygulanm elikler.

Kutu tav yntemi ok dar bir kullanm alanna sahiptir. nce saclarn retiminde kullanlan bu yntemde,malzeme souk haddelenerek istenilen kalnla getirildikten sonra rulo olarak sarlr. Rulo dier birtabirle kangal sac ferrit+ostenit faz blgesindeki scakllar arasnda uzun sre tavlanr. eliinbileimine gre havada veya suda soutulmaktadr. Isl ilem niteleri asndan ilemin az maliyetliolmas nemli avantajdr. Yava soumalarda iyi sertleebilirlik iin yksek alamlama ileminingereklilii ve mekanik zelliklerin souma esnasnda rulonun merkezinden d ksma doru scaklk farkmeydana gelmesi nedeniyle homojen olmamas bu yntemin dezavantajlarndandr.

retim Yntemi

Kimyasal Kompozisyon (%)

C Mn Si Cr Mo V S

Scak haddelenmi sacn srekli tav 0,11 1,43 0,61 0,12 0,08 0,06 0,01

Souk haddelenmi sacn srekli tav 0,11 1,2 0,4 - - - -

Souk haddelenmi sacn kutu tav 0,12 2,1 1,4 - - - -

Haddelenmi durumda kullanlmak zere scak sachaddesi

0,06 0,9 1,35 0,5 0,35 - -


3/14

Teknolojik Aratrmalar: MTED 2009 (6) 100-113 ift Fazl elikler

102

ekil 1. Srekli tavlama hattnn ematik gsterimi [10].

Haddelenmi Durumda Kullanlmak zere Scak Sac Haddesi ile ift fazl elik retiminde scakhaddelenmi elie iki kademeli soutma uygulanmaktadr. Yksek scaklklarda yaplan haddelemeninson pasosundan sonra, hadde knda elik, mikroyapda % 8090 ferrit oluacak bir hzda soutulur.Mikroyapnn geriye kalan % 10-20si ise, rulo sarma ileminden sonraki soutma ile martensitedntrlr. Ancak haddeleme yntemi ile retilecek eliklerde, birinci souma kademesinde perlit,ikinci souma kademesinde ise beynit oluumunu engellemek amacyla ferrit dnm hzl, perlit vebeynit dnmleri yava olmaldr. Scak haddelemede deformasyon orannn snrl olmas vealamlama iin ek masrafa gerek duyulmas, bu yntemin dezavantajlarndandr [11].

ift fazl elik retim sl ilemi, otektoid alt eliklere uygulanmaktadr. Bu nedenle ift fazl eliklerdearzu edilen mekanik zellikleri elde edebilmek iin sertleebilirlikleri sade karbonlu eliklere oranla dahaiyi olan yksek mukavemetli dk alaml veya alamsz elikler tercih edilir [12,13].

ift fazl mikroyap esas olarak sz konusu eliklerin Fe-Fe3C faz diyagramnda A1-A3 scaklk aralnda(ferrit-ostenit blgesinde) herhangi bir scakla kadar stlp, bir sre tutulup ostenitin martensitednebilecei hzlarda soutulmasyla retilir.

ift fazl elikler, yumuak ferrit matris ierisinde adacklar biiminde dalm % 1030 dolayndamartensit faz ieren eliklerdir. ift faz terimi bu eliklerin ferrit ve martensit fazlarndan dolaykullanlmaktadr. ift fazl elikler stn zelliklerini metalografik yapsndan almaktadr. Yani bir faznstn zelliklerinden yararlanrken, ayn fazn istenmeyen zelliklerinin baka bir faz yardm ile denetimaltna alnmasdr. yle ki fazlardan biri sert olup (martensit) gerekli dayanm salarken, dieri yumuakfaz olup (ferrit) sneklik salar. Her iki zelliin bir arada bulunmas ile dayanm ve sneklik zelliiyksek olan bir mikroyap elde edilmi olur [3,14]. ekil 2de bir ift fazl elik mikroyapsgsterilmektedir.


4/14


103

ekil 2. Ferrit (ak renk) martensit (koyu renk) mikroyapsna sahip ift fazl bir elik [15].

ift fazl eliklerin mikroyaplar dnm yoluna bal olduundan, deiik sl ilemlerle elde edilenmikroyaplar arasnda nemli farklar mevcuttur. ift faz elde etmek iin uygulanan balca sl ilemler;

Ara su verme (Intermediate Quenching) Kritik scaklklar aras blgede tavlama (Intercritical Annealing) Kademeli (basamakl) su verme (Step Quenching)

olmak zere grupta incelenmektedir. ekil 3de bahsedilen aamalarn ematik gsterimiverilmektedir.

ekil 3. ift faz sl ilemleri iin scaklk aralklarnn ematik olarak gsterimi,a) Ara su verme b) Kritik scaklklar aras blgede tavlama c) Kademeli (basamakl) su verme [16].

ekil 3de gsterilen farkl ift faz sl ilemi sonucu oluan mikroyaplar ekil 4de verilmektedir.

ekil 4. Farkl ift faz sl ilem teknikleri sonucu elde edilen mikroyaplar.

a)Ara su verme b) Kritik scaklklar aras blgede tavlama c) Kademeli (basamakl) su [16].


5/14


104

ekil 3.a da grlen ara su verme ileminde ostenit blgesinden su verilmi malzemenin tekrar iki fazlblgeye stlmas, primer martensit dilim snrlar boyunca ostenitin ekirdeklenmesine neden olur. Builem sonucu fiberli (lifli) martensit, ferrit matris ierisinde dalmaktadr (ekil 4.a).

ekil 3.b de + blgesinde tavlama ileminde malzemenin balang mikroyaps otektoidalt ferrit veperlitten olumaktadr. kili blgede tavlama ile oluan ostenit, ferrit-sementit (karbr) ara yzeyinde

ekirdeklenir ve byr. Su verildikten sonra mikroyap, ferrit snrlar boyunca ince kresel martensittenolumaktadr (ekil 4.b).

ekil 3.c de grlen kademeli su verme ileminden nce ostenitleme yaplr, sonra + blgesinemalzeme soutulur. Scaklk iki fazl blgeye dnce ferrit, primer ostenit tane snrlar boyuncaekirdeklenir ve byr. Ferrit () ve ostenitten () oluan yap hzla soutulduunda ferrit yap tarafndanevrelenmi kaba martensit paracklar meydana gelmektedir (ekil 4.c).

Ferrit, ift fazl eliklerin mukavemet deerlerini, sneklik zelliklerini belirlemektedir. Sneklii yksekbir ift fazl eliin elde edilmesi iin yksek sneklik ve dk dayanma sahip ferrit faznnmikroyapda bulunmas gerekmektedir. ift fazl eliklerde ferrit tanelerinin eeksenli olmas istenir.

nesel ferrit morfolojisine sahip mikroyapnn mukavemet zellikleri iyidir fakat sneklii azdr. Yineferrit faznn dayanmnn arttrlmas, ara yer atomlar (karbon gibi) veya ferrit faz ierisinde kelenkarbr ve nitrokarbrlerle salanmakta, buna karlk sneklik byk lde dmektedir [7,17]. ekil 5,SAE1020 eliinde kritik scaklklar aras sl ilemle elde edilen ferrit, martensit mikroyapsngstermektedir.

ekil 5. Kritik scaklklar aras sl ilem ile elde edilmi ferrit (Ak renk), Martensit (Koyu renk)mikroyaps X1000 [18].

Ferrit faznn dayanmna soutma sonunda oluan martensit taneleri de etki etmektedir. Soutmasonunda martensit tanelerinde meydana gelen % 2-4lk hacim genilemesi, ferrit tanelerinde kalntgerilmelerin olumasna neden olmaktadr. Bu nedenle ferrit tanelerinin dayanm artmaktadr. ekil 6da,% 0,2 karbonlu alamsz elikten retilmi ift fazl elikte ostenitleme scaklna bal olarak ferritfaznn mikro sertlik deiimi grlmektedir [17].

ekil 7de ise alamsz az karbonlu bir elikte deiik ferrit hacim oranlarnda yzde uzamann taneboyutuna gre deiimi verilmektedir.


6/14


105

ekil 6. Ferrit faz mikrosertliinin kritik scaklklarda yaplan sl ilemlere gre deiimi [17].

ekil 7. Deiik ferrit oranlarnda tane boyutu ve yzde uzama arasndaki iliki [17].

ift fazl eliklerin dayanm zellikleri byk oranda martensit faz zelliklerine baldr. Martensit fazn

karakterize eden en nemli zellikler, martensitin hacim oran ve morfolojisidir. Martensit zellikleri iftfazl eliklerin sneklik deerlerini de etkilemektedir [8,10,13,19,20,21]. Martensitin mukavemeti vehacim oran aadaki unsurlara bal olarak deimektedir;

eliin karbon ierii Tavlama scakl Ostenitin sertleebilirlii [3].

Ancak kritik tavlama scaklnn artmas martensit faznn karbon ieriinin azalmasna sebepolmaktadr. Martensitin karbon ierii bu fazn morfolojisini kontrol eden bir faktr olup, karbon miktararttka yap dilim (lath) martensitten plakal martensite dnmekte ve martensitin sertlii artmaktadr

[22]. Bu da, mukavemeti arttrrken sneklii azalttndan ift fazl eliklerde arzu edilen martensitmorfolojisi dilim martensittir [23]. Martensit paracklarnn ierdii karbon oranna bal olarak yzdemartensit miktarnn gerilmelere olan etkisi ekil 8de grlmektedir.

Martensit faznn miktarn etkileyen dier bir parametre olan ostenit tanelerinin sertleme kabiliyeti,souma hz ile kontrol edilebilmektedir. Yksek souma hzlarnda ostenit martensite dnmekte, artansouma hz ile martensit miktar da artmaktadr. Dk souma hzlarnda ostenit, ferrit-karbrkarmna dnmektedir.


7/14


106

ekil 8. Martensit faznn ierdii yzde karbon oranna bal olarak yzde martensit ile gerilmeler

arasndaki iliki [16].Martensit hacim oran sabit iken martensit faznn karbonca zenginlemesi eliin akma ve ekmemukavemetini arttrmaktadr. Fakat akma mukavemetindeki artma, ekme mukavemetine kyasla dahaazdr.

Martensit paracklarnn ap da ift fazl eliklerin mekanik zelliklerini etkileyen bir faktrdr. iftfazl eliklerin yapsnda bulunan martensit adalarnn ap 510m arasnda olup ideal mukavemet-sneklik kombinasyonu mmkn olduu kadar dk apl martensit paracklaryla elde edilmektedir[9].

Kritik scaklklar arasndan su verme sonrasnda ostenitin tamam martensite dnememektedir. Yapdabir miktar (% 29) ostenit dnmeden kalmaktadr. Kalan bu ostenit kalnt ostenit olarakadlandrlmaktadr [24]. Kalnt ostenit orann en dk seviyede tutmak iin elik -70C ye kadarsoutulur veya temperleme uygulanr ya da uygulanacak deformasyonla kalnt ostenitin martensitednm salanabilmektedir [25].

3. FT FAZLI ELKLERN MEKANK ZELLKLER

ift fazl elikler genel olarak dk akma, yksek ekme mukavemeti, yksek pekleme hz, yksekorantl deformasyon ve toplam uzama gibi ekme zellikleri ile tanmlanmaktadr. YMDA (yksekmukavemetli dk alaml) elikler ile karlatrldklarnda ayn ekme mukavemeti deerlerinde

orantl ve toplam uzama deerleri daha fazla olmaktadr. Bu zellikler ift fazl eliklere YMDAeliklerine gre iyi ekillendirilebilme ve ekillendirme sonras yksek mukavemet zelliklerikazandrmaktadr [2,12,26,27].

3.1 Akma Mukavemeti

ift fazl eliklerin akma mukavemetleri YMDA ve sade karbonlu eliklere gre daha dktr. Aynzamanda belirgin bir akma noktas gstermeyip srekli akma zelliine sahiptirler. Srekli akmannnedeni, ostenitin martensite dnm srasnda kimyasal kompozisyona bal olarak % 24 oranndahacimce bymesinden dolay ferrit matrisin deformasyona maruz kalmas sonucu martensitparacklarnn evresinde hareketli dislokasyon younluunun artmasna ve kalnt i gerilmelerebalanmaktadr [28,29].


8/14


107

ift fazl eliklere temperleme, n deformasyon sonras temperleme veya deformasyon yalanmasilemleri uygulandnda, srekli akma durumu sreksiz akmaya gemekte ve mukavemet deerleri deartmaktadr [1,30].

3.2 ekme Mukavemeti

ift fazl eliklerin ekme mukavemeti, martensit hacim oranna baldr. Martensit hacim oran arttkaekme mukavemeti de martensit parack boyutuna bal olmakszn artmas deiik aratrmaclarndeney sonularyla da kantlanmtr [31]. ekme mukavemeti ile martensit hacim oran arasndakiilikiyi gsteren bir forml aadaki gibidir.

)(8,3235 MHO +=

ekil 9, deiik karbon ieriine sahip ift fazl eliklerde martensit hacim oran ile ekme mukavemetiarasndaki ilikiyi gstermektedir.

ekil 9. Deiik martensit hacim oranlarnn ekme mukavemeti ile ilikisi [32].

Speich and Miller [33], deiik karbon ve martensit oranlarna sahip dk alaml ve alamsz bir elikzerinde yaptklar alma sonras elde ettikleri gerek gerilim ve gerinim grafiklerinin yzde martensitleolan deiimi ekil 10da grlmektedir.

ekil 10. ift fazl eliklerin gerilim-gerinim erileri zerine martensit hacim orann etkisi [33].


9/14


108

3.3 Kopma

ift fazl eliklere uygulanan tek eksenli ekme testlerinde boyun vermenin balad blgede yksek birekil deiimi olumakta ve mikro boluklarn meydana gelmesi atlak oluumuna neden olmaktadr. Bunedenle ift fazl eliklerde kopma iki aamada meydana gelmektedir. lki atlak balangc olan mikroboluklarn oluumu, ikincisi atlan ilerlemesi ile kopmann gereklemesidir [34].

atlak oluumuna neden olan mikro boluklar martensitik paracklar zerinde veya metalik olmayaninklzyonlarda olumaktadr. Mikro boluklarn martensit zerinde ekirdeklenmeleri martensit-ferrit arayzeylerinin ayrmasna veya martensitin gevrek krlmasna neden olmaktadr [34].

3.4 Sneklik

ift fazl elikler, ayn mukavemet deerlerinde YMDA eliklerine gre daha iyi sneklie sahiptirler[35]. YMDA eliklerinin toplam uzama deerleri % 18 kadar arttrlabilirken ift fazl eliklerin toplamuzama deerleri % 28e ulaabilmektedir. Bu durum ift fazl elikleri ticari adan da cazip klmtr[12].

ift fazl eliklerde sneklik byk oranda ferrit hacim oran ve morfolojisine baldr. yi sneklikdeerleri iin ferritin saf ve hacim orannn %70den fazla olmas gerekmektedir [22,29]. Dk karbonierikli martensit faz da snekliin yksek olmasn salamaktadr. nk dk karbonlu martensitinatlamas ve ferrit-martensit ara yzeyinin ayrlmas zordur [33].

4. FT FAZLI ELKLERN AVANTAJLARI VE UYGULAMA ALANLARI

Yumuak ferrit faz, mikroyapnn % 75-80ini tekil ettiinden sert martensit tanecikleri ift fazleliklerin ekillendirilebilirlik kabiliyetlerinde ihmal edilebilecek kk bir etkiye sahiptir. Mikroyapnn% 10-30unu tekil eden martensit tanecikleri gerilme altnda uzamay azaltrlar. Malzemenin darbelialma, kme ve eilme karakterleri ile birlikte genel olarak malzemenin mukavemetini arttrrlar. ekil11de, % 0,2lik uzamann meydana geldii nokta plastik deformasyonun balad noktadr. Bu noktanndier az karbonlu eliklere gre daha yukarda olmas iyi ekil deitirme kabiliyetini ifade eder. yiekillendirilebilme kabiliyeti malzemenin elastik deformasyon blgesinden ok plastik deformasyonblgesinde uzamaya balamas anlamndadr [4,36].

ekil 11de grld gibi YMDA ve az karbonlu eliklere gre mukavemet ve yzde uzama ile birlikteiyi ekil deitirme kabiliyetinin kombinasyonu ift fazl elikleri otomotiv endstrisindeki kullanmasndan ok cazip klmaktadr. Bahsedilen bu avantajlar sonucu karmak paralar bile bir dizi ilemsonucu optimum seviyede dzenlenebilmektedir.

Kimyasal bileimi deitirerek ve kritik scaklktan souma hzn kontrol ederek ift fazl eliklerdetokluk zellikleri iyiletirilebilmektedir [25].

Mikroyapda bulunan martensit faznn ift fazl elie salad yksek mukavemet ve ince ferrittanelerinin salad sneklik zellii ile ekil verilebilme asndan salad baz avantajlarsralandnda [37];

Srekli akma davran, Akma mukavemeti / ekme mukavemeti orannn dk olmas, Pekleme katsaysnn optimum dzeylerde olmas, Yzde uzama deerlerinin yksek ve orantl olmas.


10/14


109

ekil 11. Souk haddelenmi, sade karbonlu ve ift fazl elie ait mukavemet yzde uzama grafikleri [8].

ift fazl elikler srekli akma gsterdikleri iin ekillendirilen paralarn yzeyleri ok dzgnolmaktadr. Akma mukavemetinin dk olmas plastik deformasyonda az bir kuvvetleekillendirilebilirlii salamaktadr. ekillendirilen paralarn tekrar ekillendirilmesinde ar kuvvetlergerekmemektedir. ekme dayanmlarnn yksek olmas ise paralarn hasara uramasngeciktirmektedir. Akma mukavemeti / ekme mukavemeti orannn dk olmas ift fazl eliklerinderin ekme ile retilen paralarda kullanlabilirliini arttrmaktadr. Derin ekme esnasnda i parasnnkesiti azalacandan ekil verme ileminin dier kademelerindeki kuvvetleri karlayabilmesi iinparann mukavemet deerlerinin iyi olmas gerekmektedir. Mukavemet zelliklerinin yan sra sneklikzellikleri de iyi olan ift fazl eliklerin optimum pekleme katsaysna sahip olmas bu bakmdan biravantajdr [38].

ift fazl eliklerin bahsedilen avantajlarnn yannda baz snrlamalar da bulunmaktadr. Sac paralar daift fazl mikroyap retmek hatta seri bir retimle paralar imal etmek nemli avantajlarndan bir tanesiolsa da kaln kesitli sac paralarda, baz makine paralarnda sl ilemle dahi ift faz yaps retmekzordur.

Seri retim yapmak isteyen tesislerin kurulmas maliyeti ykseltir fakat ilem maliyetini dktutmaktadr. Dolaysyla ift fazl sac paralar retmek isteyen iletmelerin kurulmas maliyet asndaniletmeciyi her zaman dndrmtr.

Gerek srekli tavlama hatlar ile gerekse sl ilem ile retilen ift fazl eliklerde mikroyapy kontroletmek kolay deildir. Bu olumsuzluu alam elementleriyle gidermeye alan aratrmaclar iin bu kezde alam elementlerinin ift fazl bir elikteki davranlar problem olarak ortaya kmtr. Alamelementlerinin, ift fazl bir elik retirken mikroyapdaki tavrlar, ostenit+ferrit blgesine olan etkileri,martensit ve ferrit fazna olan etkileri henz standart verilere dayanmamaktadr [18,39].Yakt tketimini azaltmak, motor veriminin arttrlmas veya tat arlnn azaltlmas ile mmknolabilir. Yahut her iki durumunda bir arada olduu durumlarda mmkn olabilir. Gnmzde motorverimlerinin st seviyelerde olmas otomotiv endstrisinin ar-ge almalarn tat arlnayounlatrmtr [11]. Tat arlnn % 50-60n eliklerin oluturduu dnlrse yksekmukavemetli saclarn kullanlmas ile hem tat arl azaltlarak yakt tasarrufu salanr hem de

arpmalara kar tatn emniyeti arttrlr. Bu nedenlerle 1970li yllarn ortalarndan itibaren tatlardakarbon ierii az olan ve kat eriyik ile sertletirilmi kk taneli ferrit ierisinde karbrlerin (NbC, VCgibi) bulunduu perlitik elikler yani YMDA elikler kullanlmaya balanmtr [7].


11/14


110

YMDA eliklerinin biimlenebilme kabiliyetlerinin dk olmas nedeniyle 1975 yl sonlarna doru iftfazl elikler otomobil endstrisinde kullanlmaya balanmtr. Yksek mukavemet ve yksek snekliinbir arada olmas bu eliklerin tekerlek jant, koltuk erevesi, tampon, kap panelleri gibi preslebiimlendirilebilen eitli otomobil paralarnn yapmnda kullanlmasn mmkn klmaktadr. Ortaboyuttaki bir tata 250 kg. kadar bulunmas halinde arlkta 5080 kg. kadar bir tasarruf

salanabilmektedir [11].

Tablo 2de ift fazl eliklerin baz sektrlerdeki uygulama alanlaryla ilgili aklamalar verilmektedir.

Tablo 2. ift Fazl eliklerin Uygulama Alanlar [40].retici Firma rn Aklama

General Motors

Tekerlek diskleri ve jantlar Yolcu arabalar ve hafif kamyon tekerlekleri iin

Tampon takviyeleri, yzey

ubuklar-

Kriko destekleri

Su pompas makaralar

Hoesch-EstelTekerlek diskleri Takmlar erit lsne adaptelidir

Fren levhas destei (Girling)

Inland Steel

Kap panelleri, bagaj kapaklar Hi-Form 80 ift faz elii iyi ekil verilebilirlik

gstermitir ve daha ok alminyum gvde sac gibi

davranmtr

Merkez direkleri, Rzgarlk

ereveleri

Tekerlek aparatlar -

Jones and Laughlin

Tampon yzey ubuklar, tampon2,2 mmlik ift faz elii 2,8 mmlik YMDA eliiyle

yer deitirmektedir.Arka sspansiyon, tekerlekaparatlar

Alternatr fan pervaneleri,

direksiyonDaha iyi yorulma zellikleri

Mil takviyeleri -

Kawasaki

Stilli tekerlek diskleri Lider Avrupa araba imalatlar tarafndan kullanlan

Kap ve kaput panelleri,

amurluklarFosfatlamaya tepkisi AK eliklerle olduu kadar iyidir

Nippon SteelTampon durdurma, yan kap darbe

ubuklar, ereve blmleri500-700 MPa (ekme Muk.)

NKKD ve i paneller, kap, kiri ve

tampon takviyeleri-

Sumitomo Metal Industries

Ltd.D oto gvdesi panelleri Kutu tavlanm rn

US Steel

Araba, kamyon, otobs, iftlik

ekipmanUSS DP80

Ar konstrksiyon niteleri -

Endstriyel kullanm

nitelerindeki paralar -

5. SONU


12/14


111

Geleneksel karbonlu eliklerin mikroyaplar genellikle plastik ekil vermeye elverili deildir. Plastikekil verilmek istendiinde ise, mukavemetten taviz verilmesi sz konusudur. Fakat ift fazl eliklerde,plastiklik ve mukavemet zellikleri optimum seviyede tutulabilmekte ve bu zellikler uygulanan slilemlerle geni aralkta deitirilebilmektedir.

1970lere kadar ok az sayda aratrmacnn ilgisini eken ift fazl elikler, bu yldan sonra zellikleyaanan ekonomik darboazlarn ardndan bilim adamlarnn otomotiv endstrisine sunduu alternatifzmler olarak zerinde etraflca allan bir alan olmutur.

Teekkr

Bu alma 07.TEF.03 numaral Afyon Kocatepe niversitesi B.A.P. Projesinin bir blmndenhazrlanmtr. Proje yrtcs Prof. Dr. Galip SADe ve desteklerinden dolay Prof. Dr. MehmetERDOANa teekkr ederim.

6. KAYNAKLAR

1. Speich, G. R., Demarest, V. A., Miller, R. L., 1981, Formation of Austenite During IntercriticalAnnealing of Dual-Phase Steels, Metallurgical Transactions A, Vol. 12A, pp.1419-1428.

2. Davies, R.G., 1978, The Deformation Behaviour of Vanadium Strengthed Dual-Phase Steels,Metallurgical Transactions, Vol.9A, pp. 41-52.

3. Davies, R.G., 1978, Influence of Martensite Composition and Content on The Properties of Dual-

Phase Steels, Metallurgical Transactions, Vol.18A, pp. 671-679.

4. Coldren, A. P., Eldis, G. T., 1980, Physical Metallurgy of the Dual-phase steels, The Journal ofMolybdenum Technology, Vol. 4, No. 3, pp. 3-5.

5. Arda, K., 2001, Dual Fazl eliklerde Mikroyapnn Mekanik zelliklere Etkisi, Yksek LisansTezi, Uluda niversitesi, Fen Bilimleri Enstits, 113 s., Bursa.

6. Tither, G., Boussel, P., 1980, Commercial Development of Dual-phase steels in Europe, TheJournal of Molybdenum Technology, Vol. 4, No. 3, pp. 8-9.

7. Tokta, A., 1998, Dual-Faz eliinde Martensit Orannn Mekanik zelliklere Etkisininncelenmesi, Yksek Lisans Tezi, Balkesir niversitesi, Fen Bilimleri Enstits, 85 s., Balkesir.

8. Speich G. R., 1997, Dual Phase Steels, Heat Treating, ASM Handbook, fifth printing, pp.424-429.

9. Demir, B., 2003, Ereli Demir ve elik Fabrikalar Srekli Tavlama Hatlarnda ift-Fazl elikretilebilirliinin ncelenmesi, Doktora Tezi, Gazi niversitesi, Fen Bilimleri Enstits, 159 s.,Ankara.

10.Pradhan R., 1997, Continuous Annealing of The Steel, ASM Handbook, fifth printing, pp.56-66.

11.imenolu, H., Kayal, E. S., 1986, Ticari ift Fazl elik retimi, 4. Ulusal Metalurji KongresiBildiriler Kitab, Cilt 1, s. 13-15.


13/14


112

12.Rashid, M. S., 1977, Relationship Between Steel Microstructure and Formability of Formable HSLAand Dual Phase Steels, Ed. By., Davenport, A.T., AIME, pp. 1-26.

13.Davies, R.G. and Magee, C.I., 1979, Physical Metallurgy of Automotive High Strength Steels,Structure and Properties of Dual-Phase Steels, Ed. By R.A. Kot and J.W. Morris, AIME, pp.1-19.

14.Bolvadin, H., Tekin, E., 1991, ift Fazl yap Oluturma leminin Yap eliklerine Etkileri, 4.Denizli Malzeme Sempozyumu Bildiri Kitap, s. 249-262.

15.http://www.msm.cam.ac.uk/phase-trans/2008/dual_phase.jpg

16.Kim, N. J., Thomas, G., 1981, Effect of Morphology on Mechanical Behaviour of Dual-Phase Fe/2Si/0,1 C Steel, Metallurgical Transactions, Vol. 12 A, pp. 483-489.

17.Rizk, A., Bourrel, D. L., 1982, Dislocation Density Contribution to Strength of Dual-Phase HSLASteels Sicripta Metalurgia, Vol. 16, pp. 1321-1324.

18.http://xnet3.uss.com/auto/tech/grades/dual_ten.htm

19.Grange, R. A., 1970, Fibrous Microstructures Developed in Steel by Thermochemical Processing,International Conferance on Strenght of Metals and Alloys Procedings 2nd., ASM, Cleveland,pp.861-876.

20.Nabil, A., and Chin, C., 1989, Deformation Cracteristics of Dual-Phase Steel, Materials andProcessing for The Factory of The Future, ASM Pekia Chapter 7.

21.Erdoan, M., 1993, Bauschinger and Tensile Properties of Dual-Phase Steels, PhD. Thesis, TheManchester University, 176 p., UK.

22.Thomas, G., and Koo, J. K., 1979, Developments in Strong Ductile Duplex Ferritic-MartensiticSteels Structure and Properties of Dual-Phase Steels, Ed. By. Kot, R.A., and Morris, J.W., AIME,pp.184-201.

23.Piplan, R. K., Raghavan, G., 1981, Microstructure and Its Correlation with Properties in Dual-PhaseSteels, Steel India, Vol. 4, pp.1-21.

24.Gordion, L., Mutteazzi, P., Tiziani, A., and Zambon, A.,1991, Retained Austenite Variation in

Dual-Phase Steel After Mechanical Stressing and Heat Treatment, Material Science andEngineering. Vol. A/31, pp. 215-219.

25.Thelning, K. E., 1984 elik ve Isl lemi Bofors El Kitab, eviri: Do Dr. Tekin A., 417 s.,stanbul.

26.Hayami, S., Furukuwa, T., 1975, A Family of Strength Cold Rolled Steels, Proceddings of Micro-Alloying (International Symposium on HSLA) Washington D.C., pp. 311320.

27.Avtar, R., Jha, B. K., Sexane, A., Dwivedi, V. S., Patnaik, B. B., Banerjee, B., and Srinivasan, S.,1986, An as Hot Rolled Approach to Production of Molybdenum and Chromium Micro alloyed Dual

Phase Steels, Transactions, ISIJ, Vol. 26, pp. 822-828.


14/14


113

28.Sarwar, M., and Priestner R., 1996, Influence of Ferrite-Martensite Microstructural Morphology onTensile of Dual-Phase Steel, Journal of Materials Science, Vol. 31, pp. 2091-2095.

29.Marder, A. R., 1981, The Effect of Heat Treatment of The Properties Structure of Molybdenum an dVanadium Dual-Phase Steels, Metallurgical Transactions, Vol. 12A, pp.1569-1579.

30.imenolu, H., and Kayal, E. S., 1990, Yield Effects in As-Ouenched Dual-Phase Steels, ScriptaMetallurgica et Materialia, Vol.24, pp.2437-2442.

31.Mould, S. R, and Skena, C. C., 1977, Structure and Properties of Cold Rolled Ferrite PhaseMartensite (Dual-Phase) Steel Sheets, Formable HSLA and Dual-Phase Steels, Ed. By. Davenport,A.T., AIME, pp.183-203.

32.Chang W. J., and Kim C. H., 1985 Ferrite Growth on Cooling after Intercritical Annealing in a DualPhase Steel, Scripta Metallurgica, Vol. 118, pp. 37-42.

33.Speich, G. R., Miller, R. L., 1979, Mechanical Properties of Ferrite-Martensite Dual-Phase Steels,Ed. By. Kot, R.A. and Morris, J.W., AIME, pp.145-181.

34.Gral, A., 1999, ift Fazl eliklerde Martensit Hacim Oran ve Morfolojisinin lenebilirlikzellikleri zerine Etkileri, Yksek Lisans Tezi, Gazi niversitesi, Fen Bilimleri Enstits, Ankara.

35.Bernard, S. J., Smith, G. D. W., Sarkaya, M., 1981, Carbon Atom Distribution in a Dual-PhaseSteel an Atom Probe Study, Scripta Metallurgia, pp.35-46.

36.Liu, J., Jiang, Z., Lian, J., 1991, Influence of predeformation on microstructure and mechanicalproperties of 1020 dual phase steel, Materials Science and Technology, Vol.7, pp. 527-532.

37.Rashid, G. S., 1976, Gm 980x-A Unique High Strength Sheet Steel with Superior Formability,SAE, Preprint 760206, pp. 938-949.

38.Durmu, A., 2000, Dual Fazl eliklerde Gerilme-ekil Deitirme Erilerinin Analizi, YksekLisans Tezi, Uluda niversitesi, Fen Bilimleri Enstits, 119 s., Bursa.

39.Zhang, C., Cai, D., Zhao, T., Fan, Y., Liao, B., 2005, Simulation of hot-rolled dual phase weatheringsteel 09CuPCrNi Materials Characterization, Vol.55, 378-382.

40.Deanna, S., 2001, Valuable information on the selection of advanced high strength steels for

ULSAB-AVC, Journal of Lorincz American Iron and Steel Institute, Detroit.

Documents

ÇİFT FAZLI ÇELİKLER