SAE 4340 ÇELİĞİNDE ISIL İŞLEM PARAMETRELERİNİN …

T.C.

SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ

FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

SAE 4340 ÇELİĞİNDE ISIL İŞLEM PARAMETRELERİNİN

YORULMA VE MİKRO YAPI ÜZERİNE ETKİSİ

Doğancan ÇELİK

Danışman

Dr. Öğr. Üyesi Şevki Yılmaz GÜVEN

YÜKSEK LİSANS TEZİ

MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

ISPARTA – 2018

© 2018 [Doğancan ÇELİK]

i

İÇİNDEKİLER

Sayfa

İÇİNDEKİLER ......................................................................................................................... i

ÖZET ...................................................................................................................................... iv

ABSTRACT ............................................................................................................................. v

TEŞEKKÜR ............................................................................................................................ vi

ŞEKİLLER DİZİNİ ............................................................................................................... vii

ÇİZELGELER DİZİNİ ........................................................................................................... ix

1. GİRİŞ ................................................................................................................................... 1

2. KAYNAK ÖZETLERİ ........................................................................................................ 2

3. ÇELİKLER VE ISIL İŞLEMLERİ ...................................................................................... 5

3.1. Çelikler .......................................................................................................................... 5

3.1.1. Karbonlu çelikler.................................................................................................... 5

3.1.2 Alaşımlı çelikler ...................................................................................................... 6

3.1.3. Alaşım elemanlarının çelik üzerine etkisi ............................................................. 7

3.1.3.1. Alaşım elemanları ......................................................................................... 10

3.1.3.1.1. Karbon .................................................................................................... 10

3.1.3.1.2. Mangan .................................................................................................. 11

3.1.3.1.2. Krom ...................................................................................................... 11

3.1.3.1.3. Nikel ....................................................................................................... 11

3.1.3.1.4. Molibden ................................................................................................ 11

3.2.1. SAE 4340 Islah çeliği .......................................................................................... 12

3.3. Çeliklerde Isıl İşlemin Etkisi....................................................................................... 15

3.3.1. Demir karbon denge diyagramı ............................................................................ 17

3.3.2. Su verme ile sertleştirme işlemi ........................................................................... 18

3.3.3. Temperleme işlemi ............................................................................................... 19

4. YORULMA OLAYININ TARİHÇESİ ............................................................................. 21

4.1. Yorulma Olayının Tarihçesi........................................................................................ 21

4.2. Yorulma Olayı ............................................................................................................ 23

4.2.1. Yorulma türleri ..................................................................................................... 23

4.2.1.1. Kısa zamanlı yorulma ................................................................................... 23

4.2.3.2. Uzun zamanlı yorulma .................................................................................. 23

4.2.2. Yorulma çeşitleri .................................................................................................. 24

ii

4.2.2.1. Isıl yorulma ................................................................................................... 24

4.2.2.2. Korozyonlu yorulma ..................................................................................... 25

4.3. Yorulma İle İlgili Temel Kavramlar ........................................................................... 25

4.3.1. Çevrim .................................................................................................................. 25

4.3.2. Maksimum gerilme .............................................................................................. 25

4.3.3. Minimum gerilme ................................................................................................ 26

4.3.4. Ortalama gerilme.................................................................................................. 26

4.3.5. Gerilme aralığı ..................................................................................................... 26

4.3.6. Gerilme genliği .................................................................................................... 26

4.4. Yorulma Mekanizmaları ve Kırılmaları ...................................................................... 27

4.4.1. Çatlağın oluşması ................................................................................................. 27

4.4.2. Çatlağın ilerlemesi ............................................................................................... 28

4.4.3. Yorulma kırılmaları.............................................................................................. 29

4.4.3.1. Sünek kırılma ................................................................................................ 30

4.4.3.2. Gevrek kırılma .............................................................................................. 32

4.4.3.3. Yorulma kırılmasını kolaylaştıran etkenler ................................................... 33

4.5. Yorulma Ömrünü Etkileyen Faktörler ........................................................................ 34

4.5.1. Parçanın iç yapısı ................................................................................................. 34

4.5.2. Parça boyutu ......................................................................................................... 35

4.5.3. Yüzey etkisi ......................................................................................................... 35

4.5.4. Artık gerilmelerinin etkisi .................................................................................... 36

4.5.5 Çevresel etkiler ..................................................................................................... 37

4.5.6. S-N (Wöhler) eğrisi .............................................................................................. 38

5. MATERYAL VE YÖNTEM ............................................................................................. 39

5.1. Materyal ...................................................................................................................... 39

5.2. Deney numunelerinin hazırlanması ............................................................................ 40

5.3. Yöntem ........................................................................................................................ 41

5.3.1. Yorulma, çekme metalografik numunelerine uygulanan ısıl işlemler ................. 42

5.3.2. Yorulma Test Cihazı ............................................................................................ 44

5.3.3. Deneylerin yapılışı ............................................................................................... 46

5.3.3.1. Yorulma deneyleri......................................................................................... 46

5.3.3.2. Çekme Deneyleri........................................................................................... 48

6. BULGULAR VE DEĞERLENDİRME ............................................................................. 49

6.1. Çekme Deneyi ............................................................................................................. 49

6.2. Yüzey Pürüzlülük Ölçümü .......................................................................................... 52

iii

6.3. Sertlik Ölçümü ............................................................................................................ 53

6.4. Metalografik ve SEM İncelemeleri ................................................................................. 57

6.5. Yorulma Deneyleri .......................................................................................................... 61

7. TARTIŞMA VE SONUÇ .................................................................................................. 71

KAYNAKÇA ......................................................................................................................... 74

ÖZGEÇMİŞ ........................................................................................................................... 78

iv

ÖZET

Yüksek Lisans Tezi

SAE 4340 ÇELİĞİNDE ISIL İŞLEM PARAMETRELERİNİN YORULMA VE

MİKRO YAPI ÜZERİNE ETKİSİ

Doğancan ÇELİK

Süleyman Demirel Üniversitesi

Fen Bilimleri Enstitüsü

Makine Mühendisliği Anabilim Dalı

Danışman: Dr .Öğr. Üyesi Şevki Yılmaz GÜVEN

Makine elemanları, fonksiyonlarını yerine getirirken değişken kuvvetlere maruz

kalır. Bu kuvvetlerin etkisi ile oluşan gerilmelerin belli bir yük tekrar sayısından

sonra, yorulma sonucu genelde yüzeyde oluşan çatlağın ilerlemesi ile makine

elemanı kırılarak hasara uğrar.

Makine elemanlarının, yorulma sonucu uğradıkları hasar; yüzey sertleştirme

yöntemleri ile yüzeyde sert bir tabaka oluşumu ile önlenebilir. Böylece, çatlak

oluşumunun zorlaştırılması veya geciktirilmesi ile parça kullanım ömrü artmış olur.

SAE 4340 çeliği; uçaklarda otomobil ve motor parçalarında eksantrik ve krank

millerinde direksiyon parçalarında, kovanlarda kullanılır. Yüksek tokluk özelliğine

sahip ve yüzey sertleştirmeye uygundur. Bu çalışmada, SAE 4340 ıslah çeliğinin

yorulma ömrüne, ısıl işlemlerin etkisi araştırılmıştır. Hazırlanan yorulma

numunelerine, su verme işlemi ve farklı sıcaklıklarda temperleme tavı uygulanmıştır.

Hazırlanan numunelere, dönen eğmeli yorulma deneyleri uygulanmıştır. Yorulma

dayanım sonuçlarını, desteklemek amacı ile ayrıca, çekme deneyleri, sertlik

ölçümleri ve metalografik incelemeler, taramalı elektron mikroskobu (SEM)

çekimleri analizleri yapılmıştır.

Deneylerde; ÖZKAN DEMİR ÇELİK sanayi tarafından üretilen 34CrNiMo6 (SAE

4340) ıslah çeliği kullanılmıştır. Numunelere; 860℃ yağda su verme ve 300, 500,

600 ℃ sıcaklıklarda temperleme tavı yapılmıştır. Temperlemeden sonra, soğutma

hızının yorulma dayanımına etkisini görebilmek için de, ayrıca hazırlanan yorulma

numunelerine temperlemeden sonra yağda soğutma uygulanmıştır. Isıl işlem

görmemiş malzemelerden de, yorulma, sertlik, çekme ve metalografi deney

numuneleri hazırlanmıştır.

Deneysel çalışmalar sonucunda, 300 °C sıcaklıkta temperleme işleminden sonra,

yağda soğutulan numunelerin, havada soğutulan numunelere göre yorulma ömrünün

daha yüksek ve %12 oranında bir artışın olduğu görülmüştür.

Anahtar Kelimeler: SAE 4340, Isıl İşlem, Yorulma, Dönen eğmeli yorulma.

2018, 78 sayfa

v

ABSTRACT

M.Sc. Thesis

HEAT TREATMENT PARAMETERS EFFECT ON FATİGUE STRENGHT

AND MİCROSTRUCTRE ON SAE 4340 STEEL

Doğancan ÇELİK

Süleyman Demirel University

Graduate School of Natural and Applied Sciences

Department of Mechanical Engineering

Supervisor: Asst. Prof. Dr. Şevki Yılmaz GÜVEN

Machine elements are exposed to variable forces while performing their functions.

After a certain number of stresses caused by the effect of these forces, the result of

fatigue is usually caused by the progression of the cracks on the surface by breaking

the machine element.

The damage caused by fatigue of machine elements prevented by surface hardening

methods by forming a hard layer on the surface. Thus, the life of the part is increased

with the easing or delaying of the crack formation.

SAE 4340 Steel; Steering parts engine parts camshaft and the crankshaft in

automobiles and airplanes, casings are used. High toughness and suitable for surface

hardening. In this study, the effect of heat treatment on fatigue life of SAE 4340

reclaimed steel was investigated. Preparation of fatigue samples, quenching process

and tempering at different temperatures were applied. For he prepared samples,

rotating curved fatigue test were applied. In order to support fatigue strength results,

tensile tests, hardness and metallographic, scanning electron microscope (SEM)

analyzes were carried out.

In experiments; ÖZKAN DEMİR ÇELİK used 34CrNiMo6 (SAE 4340) reclamation

steel produced by the industry. The sample; 860 ° C oil quenching and tempering at

300, 500, 600 ° C. After tempering, in order to see the effect of the cooling rate on

the fatigue strength, the prepared fatigue samples were tempered in oil after

tempering. Fatigue, hardness, tensile and metallographic test specimens were also

prepared from untreated Materials.

Experimental studies have shown that, after annealing at 300 ° C, oil-cooled

quantities have a higher fatigue and 12% fatigue relative to the air-cooled quantities.

Keywords: SAE 4340, Heat treatment, Rotating fatigue,

2018, 78 pages

vi

TEŞEKKÜR

Bu araştırma için beni yönlendiren, karşılaştığım zorlukları bilgi ve tecrübesi ile

aşmamda yardımcı olan değerli Danışman Hocam Dr. Öğr. Üyesi Şevki Yılmaz

GÜVEN ’e teşekkürlerimi sunarım. Deney çalışmalarımda, Prof. Dr. Remzi

VAROL, Doç. Dr. Recai Fatih TUNAY ve Dr. Öğr. Üyesi Kamil DELİKANLI

hocalarıma değerli katkılarından dolayı teşekkür ederim.

Çalışmada kullanılan SAE 4340 çeliğinin temin edilmesinde, yardımcı olan ÖZKAN

DEMİR ÇELİK SANAYİ A.Ş teşekkür ederim.

Deneylerde yardımcı olan, Araştırma Görevlileri Gökçen AKGÜN, Mustafa

ÜSTANDAĞ, Karani KURTULUŞ, Mehmet KAN, Barış GÜREL ve Öğretim

Görevlisi Serkan AYDIN hocama makine mühendisliği bölümü teknisyenleri Kudret

BENEK, Abdullah SAĞLAM ve tekniker Abdülkadir SALALI’ ya teşekkürlerimi

sunarım.

Tezimin imalat aşamasındaki desteklerinden dolayı Aysan Torna (Aydın),

TEKKALSAN MAK. ALÜMINYUM İNŞ. SAN. TİC. LTD .(Aydın) şirketine,

Isparta Koru Yapı Kalite Laboratuvarı çalışanlarına ve SDÜ YETEM merkezine

Çalışanlarına teşekkür ederim.

Tezimin her aşamasında beni yalnız bırakmayan aileme sonsuz sevgi ve saygılarımı

sunarım.

Doğancan ÇELİK

ISPARTA, 2018

vii

ŞEKİLLER DİZİNİ

Sayfa

Şekil 3.1. Alaşım elementlerinin ötektoid noktaının dönüşüm sıcaklığı üzerine

etkisi ................................................................................................... 9

Şekil 3.2. Alaşım elementlerinin ötektoid noktanın dönüşüm sıcaklığı üzerine

etkisi .................................................................................................... 9

Şekil 3.3. Alaşım elemanlarının akma dayanımına üzerine etkisi ..................... 10

Şekil 3.4. 4340 Çeliğinin sabit sıcaklıkta TTT diyagramı .................................. 14

Şekil 3.5. 4340 Çeliği için sürekli soğuma CTT diyagramı ............................... 14

Şekil 3.6. 4340 Çeliğinin karşılaştılmalı sertlik değişim eğrisi .......................... 15

Şekil 3.7. Isıl için uygulanan aşamalar .............................................................. 16

Şekil 3.8. Demir – Karbon diyagramı ................................................................. 17

Şekil 3.9. Karbonlu çeliklerin tav sıcaklık bölgesi ............................................ 19

Şekil 3.10. SAE 4340 Çeliğinin farklı temperleme sıcaklıklarında mekanik

özelliklerin değişimi .......................................................................... 20

Şekil 4.1. Barge yük taşıma gemisi .................................................................... 22

Şekil 4.2. Point Pleasure ve St Mary köprüleri ................................................... 22

Şekil 4.3. Çökmesinden sonraki Point Pleasure köprüsü ................................... 22

Şekil 4.4. Uzun zamanlı yorulma ........................................................................ 24

Şekil 4.5. Isıl yorulma sonucu meydana gelen hasar ......................................... 24

Şekil 4.6. Korozyonlu yorulma kırılması ............................................................ 25

Şekil 4.7. Kayma bantlarındaki yorulma çatlağın başlaması ............................. 27

Şekil 4.8. Çatlağın kayma bantlarında ilerlemesi ............................................... 28

Şekil 4.9. Çatlağın dik yönde ilerlemesi ............................................................ 29

Şekil 4.10. Metallerde üç kırılma mekanizması .................................................. 29

Şekil 4.11. Konik ve kupa şeklinde kırılan alüminyum çekme çubuğu ............. 30

Şekil 4.12. Sünek kırılma gerçekleşme aşamaları ............................................... 31

Şekil 4.13. Mikro boşluk sonucu ortaya çıkan kırılma yüzeyi ........................... 31

Şekil 4.14. Metalik malzemelerde şematik mikro yapısal kırılma ve SEM

görüntüleri ......................................................................................... 33

Şekil 4.15. Eğilme durumunda eğme gerilmesi ile artık gerilmenin birleşmesiyle

meydana gelen bileşke gerilme ........................................................ 37

Şekil 4.16. SAE 4340 çeliğinin eksenel ve dönen eğmeli S-N eğrileri............... 38

Şekil 5.1. Yorulma numunesi ............................................................................. 40

Şekil 5.2. Çekme çubuğu .................................................................................... 40

Şekil 5.3. Metalografik inceleme numunesi ....................................................... 40

Şekil 5.4. Deney işlem basamakları .................................................................... 41

Şekil 5.5. Yorulma numuneleri ve tav fırını ...................................................... 42

Şekil 5.6. Çekme numuneleri .............................................................................. 42

Şekil 5.7. Metalografik numuneler .................................................................... 43

Şekil 5.8. Tav işlemi uygulanmış numuneler ...................................................... 44

Şekil 5.9. 860℃ yağda su verilen yorulma numuneleri ...................................... 44

Şekil 5.10. Yorulma test cihazı ........................................................................... 45

Şekil 5.11. Yorulma test cihazının şematik gösterimi ....................................... 46

Şekil 5.12. Çekme test cihazı .............................................................................. 49

Şekil 6.1. 300 ℃ Temperlenen çekme çubukları ............................................... 50

Şekil 6.2. 500 ℃ Temperlenen çekme çekme çubukları .................................... 50

Şekil 6.3. 600 ℃ Temperlenen çekme çebuğu ................................................... 51

viii

Şekil 6.4. Farklı temperleme sıcaklıklarında SAE 4340 çeliğinin ortalama

akma- çekme dayanım değerleri ......................................................... 51

Şekil 6.5. SAE 4340 Çeliğinin farklı temperleme sıcaklığındaki akma çekme

dayanımı ............................................................................................. 52

Şekil 6.6. Yüzey pürüzlülük cihazı ..................................................................... 53

Şekil 6.7. Üniversal sertlik ölçüm cihazı ........................................................... 54

Şekil 6.8. Temperleme sıcaklığı ile sertliğin değişimi ........................................ 56

Şekil 6.9. SAE 4340 Çeliğinin farklı temperleme sıcaklığındaki

sertlik değişimi ................................................................................... 56

Şekil 6.10. Isıl işlem görmemiş numune (600X) ................................................ 57

Şekil 6.11. 860 ℃ yağda sertleştirilen numunede iç yapı (600X) ....................... 57

Şekil 6.12. 300 ℃ Temperlenmiş numune (600X) ............................................ 58

Şekil 6.13. 300 ℃ Temperlenmiş numune (1500X) .......................................... 58





Şekil 6.18. SEM numuneleri (5000X)................................................................. 60

Şekil 6.19. 1. Grup : Isıl işlem görmemiş numunelerin S-N eğrisi .................... 61

Şekil 6.20. Grup 2.1 : 300 ℃ temperlenmiş yağda soğutulmuş numunelerin

S-N eğrisi .......................................................................................... 62


S-N eğrisi ......................................................................................... 63


S-N eğrisi .......................................................................................... 64

Şekil 6.23. Grup 3.1 : 300 ℃ temperlenmiş havada soğutulmuş numunelerin

S-N eğrisi ........................................................................................ 65


S-N eğrisi .......................................................................................... 66


S-N eğrisi .......................................................................................... 67

Şekil 6.26. Temperlemeden sonra yağda soğutulan yorulma numunelerinin S-N

eğrileri (Grup 1 ve Grup 2 karşılaştırılmalı eğrileri) ........................ 68

Şekil 6.27. Temperlemeden sonra havada soğutulan yorulma numunelerin

S-N eğrileri (Grup ve Grup 3 karşılaştırılmalı eğrileri) ................... 68

Şekil 6.28. Yorulma numunelerinin genel karşılaştırlmalı S-N eğrileri ............. 69

Şekil 6.29. Sertliğin yorulma ömrünün üzerinde etkisi ...................................... 69 Şekil 6.30. Akma dayanımının yorulma ömrü üzerinde etkisi .......................... 70

ix

ÇİZELGELER DİZİNİ

Sayfa

Çizelge 3.1. Başlıca alaşımlı çeliklerin standartlarda gösterilmesi ..................... 7

Çizelge 3.2. SAE 4340 çeliğin % kimyasal bileşimi .......................................... 13

Çizelge 3.3. SAE 4340 çeliğinin ısıl işlem özellikleri ........................................ 13

Çizelge 3.4. SAE 4340 çeliğinin mekanik özellikleri ......................................... 13

Çizelge 3.5. SAE çeliğinin kritik sıcaklık değerleri ............................................ 13

Çizelge 5.1. SAE 4340 çeliğinin % kimyasal bileşimi ....................................... 39

Çizelge 5.2. SAE 4340 çeliğinin mekanik özellikleri (850℃ 40 dk yağda

sertleştirilen 600 ℃ 60 dk temperlenmiş) ....................................... 39

Çizelge 5.3. SAE 4340 çeliğinin uluslararası karşılıkları ................................... 40

Çizelge 5.4. Deney numunelerine uygulanan su verme (ostenitleştirme) ve tav

süresi ............................................................................................... 43

Çizelge 5.5. Deney numunelerine uygulanan temperleme ve tav süresi............. 43

Çizelge 5.6. Yorulma cihazının elektrik motoru özellikleri ................................ 45

Çizelge 5.7. Yorulma deney grupları .................................................................. 48

Çizelge 5.8. Çekme deney grupları ..................................................................... 48

Çizelge 6.1. Isıl işlem görmemiş numunelerin çekme deney sonuçları .............. 49

Çizelge 6.2. 300 ℃ temperlenenen çekme numunelerin deney sonuçları .......... 50

Çizelge 6.3. 500 ℃ temperlenenen çekme numunelerin deney sonuçları .......... 50

Çizelge 6.4. 600 ℃ temperlenen çekme numunelerin deney sonuçları .............. 51

Çizelge 6.5. Yüzey pürüzlülük değerleri............................................................. 53

Çizelge 6.6. Sertlik değerleri ............................................................................... 55

Çizelge 6.7. Grup 1 (ısıl işlem görmemiş) yorulma sonuçları ............................ 61

Çizelge 6.8. Grup 2.1 (300 ℃ Temperlenmiş yağda soğutulmuş numunenin

yorulma sonuçları) .......................................................................... 62


yorulma sonuçları) ........................................................................ 63



Çizelge 6.11. Grup 3.1 (300 ℃ Temperlenmiş havada soğutulmuş numunenin



yorulma sonuçları) ...................................................................... 66



Çizelge 6.14. Karşılaştırmalı deney sonuçları..................................................... 70

x

SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ

A Akım

AFNOR Fransız standartı

AISI Amerikan demir ve çelik enstitüsü

BS İngiliz standartı

DIN Alman standartı

Dk Dakika

d/dk Devir

Fe3C Sementit

HB Brinell sertliği

HRC Rockwell C sertliği

Hv Vickers sertliği

Hz Frekans

Kw Kilowatt

L Likit faz

MPa Megapaskal

Me Eğilme momenti

SAE Otomotiv mühendisliği topluluğu

SEM Taramalı elektron mikroskobu

V Gerilme genliği

Ostenit

We Voltaj

Maksimum gerilme

Gerilme genliği

Ortalama gerilme

Eğilme gerilmesi

Sürtünme katsayısı

Ferrit

Minimum gerilme

Gerilme aralığı

1

1. GİRİŞ

Makine elemanları kendilerinden beklenilen fonksiyonları yerine getirirken

parçaların yüzeyleri, iç kısımlarına kıyasla daha yüksek gerilme etkisi altında kalır.

Bu gerilme ve kuvvetler malzemenin yüzey dayanım sınırını aşınca malzeme

yüzeyinde çatlamalar başlar. Kuvvetlerin değişken olmaları durumunda makine

parçalarında yorulma meydana gelir ve belli bir yük tekrarından sonra parça kırılarak

hasara uğrar (Güven vd 2014).

Makine elemanları genellikle dinamik zorlanmalar etkisindedir. Gerilmenin

büyüklüğü zamanla değişir. Dinamik zorlanmalar sadece kuvvetin değişken olduğu

durumlarda ortaya çıkmaz. Dönen millerde kuvvet sabit olsa dahi değişken

zorlanmalar meydana gelir. Bu zorlanmalara maruz kalan makine elemanları, akma

dayanımlarının çok altındaki gerilme altında zaman içinde hasara uğrarlar. Değişken

zorlanmalar altında makina elemanlarında meydana gelen bu hasar “ yorulma ”

olarak adlandırılır. Yorulmada nihai hasar, malzemede içinde oluşan küçük makro

çatlakların, değişken zorlanmalar neticesinde zamanla ilerleyerek büyümesi

sonucunda ortaya çıkar. Bu olay daha ziyade metalsel malzemelerde gözlenir.

Makine elemanlarında yer alan çeşitli süreksizlikler (kama yuvası, fatura, vida dişi,

pim deliği, segman yuvası vb. gibi) yorulma hasarını hızlandırıcı etki yaparlar

(Temiz, 2018).

Bu tez çalışmasında, makine imalat sanayinde yaygın kullanılan SAE 4340 çeliğinin

yorulma dayanımı üzerine, ısıl işlemlerin etkisi incelenmiştir.

2

2. KAYNAK ÖZETLERİ

Korkmaz (1996), C 1045 ıslah çeliğin ısıl işlemler uygulamak ve akma dayanımının

altında farklı gerilmelere maruz bırakılarak yorulma üzerine etkisi araştırmıştır.

Çalışmasında su verme sıcaklıkları 820 ℃ ve 860 ℃ sıcaklıklarını ve temperleme

sıcaklıklarını 300, 450, 600 ℃ seçmiştir. 200-500 MPa arasında gerilmeler

uygulamıştır. Sonuç olarak ısıl işlem görmemiş numunenin ısıl işlem görmüş

numunelere göre daha düşük bulmuştur. 860 ℃ sıcaklıkla su verilmiş numunelerde

240 MPa gerilme altında 1000000 çevrim sayısından sonra Wöhler eğrisinin sonsuza

gittiğini saptamıştır.

Lee ve Su (1999), Deneysel çalışmalarında AISI 4340 çeliğinin farklı temperleme

sıcaklıklarında elde edilen mekanik özellikleri ve mikro yapılar incelemişlerdir. AISI

4340 çeliğine 850 ℃, 30 dakika yağda su verilmiş ve 100, 200, 300, 400, 500, 650 ℃

de 2 saat ve 48 saat temperlemeden sonra, deney sonucunda çizilen eğrilerde,

temperleme sıcaklığı arttıkça akma-çekme dayanımlarının ve sertlik değerlerinin

azaldığı, yüzde uzama ve yüzde kesit daralmasının arttığını gözlemlemişlerdir.

Genel (2000), İyon nitrürlenmiş AISI 4140 çeliğinin yorulma ve korozyonlu yorulma

davranışını incelemiştir. Çalışmasında ıslah şartlarındaki ve gerek iyon gerekse

nitrürlenmiş AISI 4140 çeliğinin belirgin yorulma sınırı özelliği gösterdiği ve iyon

nitrürleme süresi ile yorulma sınırının arttığını gözlemlemiştir. En kalın kabuk

kalınlığının elde edildiği 16 saatlik iyon nitrürleme sonrasında parçanın sadece ıslah

edilmiş yapıya ait yorulma sınırının % 51’ lere varan bir artış sağladığı ve sıvı

nitrürlenmiş parça ile aynı kabuk kalınlığı ve yüzey şartlarına sahip iyonca

nitrürlenmiş parçanın, sıvı nitrürlemeye göre %12 oranında daha yüksek yorulma

sınırı olduğunu saptamıştır.

Çökelek (2001), Islah çeliklerinde, ısıl işlem parametrelerinin yorulma limitine

etkisini incelemiştir. Çalışmasında 42CrMo4 (SAE 4140) çeliğe 850 ℃ ile 900 ℃ su

verip 500 ℃ ile 650 ℃ de temperlemiş ve 860 ℃ normalize edilmiş çeliğin ısıl işlem

görmemiş numunelerin yorulma üzerine etkisini araştırmıştır.

3

Araştırma sonucunda temperleme tav sıcaklığının yükselmesiyle birlikte sertliğin

azaldığı ve buna bağlı olarak da mukavemetin ve yorulma dayanımının azaldığını

gözlemlemiştir. Isıl işlem görmemiş yorulma numunelerin en düşük yorulma ömrüne

sahip olduğunu saptamıştır.

Çarboğa (2002), Ç 1010 yapı çeliğinde soğuk çekme ile sağlanan deformasyonun

malzemenin yorulma davranışına etkisini incelemiştir. Çalışmasında soğuk çekme ile

oluşan Ç 1010 çeliğinin yüzeyindeki kalıcı basma gerilmeleri yorulma dayanımını

arttırdığını ve kalıcı basma geriliminin yorulma dayanımına olumlu bir etkisi

olduğunu göstermiştir. Soğuk çekme işlemi, Ç 1010 çeliğinin yorulma dayanımını %

22 oranında arttırdığını saptamıştır.

Ünal (2003), Sürtünme kaynağı ile birleştirilmiş AISI 4340 çeliği ile paslanmaz

çeliklerin yorulma dayanımının araştırılmasını incelemiştir. Yaptığı çalışmada 4340

çeliği ile ferritik (AISI 430), martenzit (AISI 440) ve östenitik (AISI 304) çeliği ile

sürtünme kaynak yöntemiyle birleştirilebilirlikleri ve kaynaklı numunelerin yorulma

dayanımını amaçlamıştır. Çalışma sonucunda en yüksek yorulma ömrü 1500

devir/dk ile birleştirilen AISI 4340-304 çiftinde en düşük yorulma ömrü 2100

devir/dk birleştirilen AISI 4340-440 çiftinde olduğunu tespit etmiştir. Yorulmaların

kırık yüzeyleri incelendiğinde AISI 304 ve AISI 430 numunelerin genel olarak sünek

ve dimple tipi kırıldığı AISI 440 numunelerinin ise gevrek tipte kırıldığını

belirlemiştir.

Saygın (2006), AISI 1020 Çeliklerinde borlamanın yorulma dayanımına etkisini

incelemiştir. Yaptığı çalışmada AISI 1020 çeliğini farklı sıcaklık ve sürelerde 12x8

adet yorulma numuneleri borlama işlemine tabi tutmuş ve herhangi bir işlem

görmeyen 8 adet yorulma numunesi arasında yorulma dayanımını araştırmıştır.

Çalışma sonucunda borlama işlemi süresinin ve sıcaklığının tabaka kalınlığını ve

dolayısıyla malzemenin sertliğini arttırdığını görmüştür. Ancak malzemenin mikro

yapısı incelendiğinde yapıda çift fazlı (Fe2B + FeB) borür tabakası oluşmuştur. Farklı

termal katsayılarından dolayı FeB / Fe2B çift faz tabakasının ara yüzeyinde

çatlakların oluştuğu ve bunun sonucunda çentik etkisi yaratarak malzemenin yorulma

ömrünü olumsuz yönde etkilediğini sonucuna varmıştır.

4

Subaşı (2006), AISI 4140 çeliğinde sertlik, yorulma dayanımı ve kalıcı gerilme

ilişkisini incelemiştir. Çalışmada AISI 4140 çelik malzemesinin yorulma

dayanımının kalıcı gerilme katman kaldırma yöntemi ile incelemiştir. Yorulma

numuneleri 40, 45 ve 50 HRC sertlik değerine getirilerek deneyleri yapmıştır.

Çalışma sonucunda malzeme sertleştirme yöntemi ile yorulma dayanımı ve kalıcı

gerilmelerin değiştiği görmüştür. Sertleştirilmiş numunelerin yorulma dayanımları

sırasıyla 463, 783, 792, 739 MPa olduğunu belirlemiştir. En yüksek yorulma

dayanımı 45 HRC sertleştirilmiş numune olduğunu saptamıştır.

Öncel (2011) Yüzey sertleştirme işlemlerinin AISI 4140 çeliğinin yorulma

dayanımına etkisini araştırmıştır. Çalışmasında yorulma deneyleri için 450 ℃ ‘de 18

saat ve 19.5 saat iyon nitrürleme işlemi uygulanmış numuneler ve 850 ℃ ‘de

indüksiyonla yüzeyi sertleştirilmiş numunelerin yorulma dayanımlarını incelemiştir.

Sonuç olarak orijinal numuneler hariç diğer numunelerde yorulma limiti sınır 300

MPa değerinin altında çıktığını ve en iyi yorulma dayanımına sahip olan numune

19.5 saat iyon nitrürleme işlemi uygulanmış numune olduğunu tespit etmiştir.

Mercan (2013), Sürtünme kaynağı ile birleştirilmiş AISI 2205 / AISI 1020 malzeme

çiftinin mikro yapı ve yorulma davranışının araştırılmasını incelemiştir. Yaptığı

çalışmada üç farklı devir sayılarında kaynaklı birleştirilen yorulma numunelerinin

yorulma dayanımını araştırmıştır. Çalışma sonucunda yorulma dayanımı en yüksek

280 MPa ve en düşük 170 MPa olduğunu bulmuştur. Yorulma deney sonuçlarına

göre kaynaklı bağlantılara ait yorulma sınırı, devir sayısının 1300 dev/dk’ dan 1500

dev/ dk’ ya çıkartılması ile önce arttığını, ama devir sayısının 1500 dev/dk’ dan 1700

dev/dk’ ya çıkartılması ile yorulma sınırının düştüğü saptamıştır.

5

3. ÇELİKLER VE ISIL İŞLEMLERİ

3.1. Çelikler

% 2’den daha az karbon içeren demir karbon alaşımlarına çelik denir. % 2’den fazla

karbon içeren demir karbon alaşımlarına ise dökme demir denir. Çeliklerin

sınıflandırılması, farklı yöntemlerle yapılır (ASM, 1997).

Kimyasal bileşimi

Üretim yöntemleri

Mikro yapıları

Uygulanan ısıl işlemler

Şekillendirme yöntemleri

Kullanım alanlarına göre genel yapım çelikleri, paslanmaz, sementasyon, otomat,

nitrasyon, yüksek sıcaklığı dayanıklı, rulman ve takım çelikleri olarak pek çok sınıfa

ayrılabilir (Savaşkan, 1999).

Genel olarak çelikler, içerdikleri alaşım elementlerinin oranlarına göre “Alaşımsız”

ve “Alaşımlı” çelikler olarak sınıflandırılır.

3.1.1. Karbonlu çelikler

Karbon çelikleri ABD standartlarında “ plain- carbon steels ” diye adlandırılır. Dört

haneli rakamla ve AISI – SAE işaretiyle tanımlanır. İlk iki rakam 10’dur ve çeliğin

karbonlu çelik olduğunu gösterir. Son iki rakam çeliğin yüzde olarak karbon

miktarını vermektedir. Örneğin çeliğin AISI – SAE sayısının 1030 olması, çeliğin

karbon çeliği olduğunu ve % 0.30 karbon içerdiğini göstermektedir. Karbon çelikleri

az karbonlu, orta karbonlu ve yüksek karbonlu çelik olmak üzere üç gruba ayrılır.

Karbonlu çelikler yüksek dayanım istenmeyen uygulamalarda başarıyla

kullanılabilirler. Bu çeliklerin maliyetleri kısmen düşük olmasına rağmen bazı

kısıtlamaları vardır (Smith ve Hashemi, 2011). Bu kısıtlamalar aşağıda verilmiştir.

6

Sade karbon çeliklere su verme ile derin sertleştirilemez.

Karbon çeliklerinin korozyon dayanımları düşüktür.

Orta karbonlu çeliklerde tamamen martenzit bir yapı elde etmek için hızlıca

soğutulmalıdır.

Karbon çeliklerin düşük sıcaklıklarda darbe dayanımları düşüktür.

3.1.2 Alaşımlı çelikler

Alaşımlı çelikler, alaşımsız çeliklerin dayanımlarının yetersizliklerine karşı üretilen

ve özelliklerini geliştirmek için alaşım elemanları ilavesi ile üretilmiştir. Ana alaşım

elemanı olarak mangan, nikel, krom, molibden volfram v.b. içeren çeliklerdir. Bu

çeliklere vanadyum, alüminyum, bor, titanyum, niyobyum, kurşun, kobalt ve bakır

gibi alaşım elementleri de ilave edilebilmektedir (Kınıkoğlu, 2009).

Alaşım elemanları birçok amaç için karbonlu çeliklere ilave edilir. Bu alaşım

elemanları çeliklere bazı üstünlükler kazandırmıştır (Smith, 1993). Alaşım

elemanları ile kazandırılan bazı özellikler aşağıda verilmiştir.

1. Su verme ile sertleşebilme özellikleri daha gelişmiştir.

2. Yüksek dayanım ve iyi süneklik durumunda iken yüksek sıcaklıklarda

temperlenebilirler.

3. Yüksek ve düşük sıcaklıktaki mekanik özellikleri daha gelişmiştir.

4. Yüksek sıcaklıktaki oksidasyon ve korozyon dayanımı gelişmiştir.

5. Aşınma dayanımı ve yorulma davranışı gibi mekanik özellikleri gelişmiştir.

Alaşımlı çelikler alaşım elemanının oranına göre az alaşımlı ve yüksek alaşımlı

çelikler olmak üzere ikiye ayrılır. Toplamda %5 den az alaşım elemanı içeren

çeliklere az alaşımlı çelikler denir. Genellikle yüksek mukavemetli yapı

elemanlarında ve makine parçalarının üretiminde kullanılır. Yüksek alaşımlı çelik ise

toplamda %5 den fazla alaşım elemanı içeren çeliklerdir. Genellikle özel amaçlı

yerlerde kullanılır (Onaran, 2014). Başlıca standart alaşımlı çeliklerin içerdikleri

element yüzdesi verilmiştir (Çizelge 3.1).

7

Çizelge 3.1. Başlıca alaşımlı çeliklerin standartlarda gösterilmesi (Smith, 1993)

13xx Mangan %1.75

40xx Molibden %0.20 veya % 0.25; veya molibden %0.25 ve

kükürt

41xx Krom %0.50, %0.80 veya %0.95,molibden %0.12, %0.20

veya %0.30

43xx Nikel %1.83, krom %0.50, 0.80 veya %0.95, molibden

%0.25

44xx Molibden %0.53

46xx Nikel %0.85 veya %1.83, molibden %0.20 veya %0.35

47xx Nikel %3.50, molibden %0.25

48xx Krom %0.40

50xx Krom %0.80, %0.88, %0.93, %0.95 veya %1.00

51xx Krom %1.03

51xxx Krom %0.45

61xxx Krom %0.60 veya %0.95, vanadyum %0.13 veya en az

%0.15

86xxx Nikel %0.55, krom %0.50, molibden %0.20

87xxx Nikel %0.55, krom%0.50, molibden %0.25

88xxx Nikel %0.55, krom %0.50, molibden %0.35

92xxx Silisyum %2.00, veya silisyum %2.00 ve krom %0.70

50Bxx Krom %0.28 veya %0.50

51Bxx Krom %0.80

81Bxx Nikel %0.30, krom %0.45, molibden %0.12

94Bxx Nikel %0.45, krom %0.40, molibden %0.12

3.1.3. Alaşım elemanlarının çelik üzerine etkisi

Alaşım elementleri çeliğin dayanımını ve sertliklerini artırmak için kullanılır. Alaşım

elementleri, çeliğin ısıl işlem sırasında daha fazla sertlik derinliğine ulaşılmasını

sağlar (Campbell, 2008). Alaşım elementleri birçok özelliği iyileştirmek için, sade

karbonlu çeliklere ilave edilir. Bunların bazıları aşağıda verilmiştir (Smith, 1993).

1. Çeliğin sertleşebileceği derinliğini artırarak mekanik özellikleri geliştirmek.

2. Yüksek dayanım sağlarken daha yüksek sıcaklıklarda temperlenmesine izin

vermek

3. Aşınma ve yorulmaya karşı dayanımlarını arttırmak

4. Korozyon direnci ve yüksek sıcaklık oksidasyonunu geliştirmek için.

8

Alaşım elementlerin eklenmesi ile çelikte olan en önemli üstünlük ise, alaşımsız

çeliğe göre daha düşük soğuma hızlarında çok daha iyi sertleşebilme özelliğidir. Bu

üstün özellik sayesinde malzemede kesit boyunca sertleşebilirlik artmakta ve daha

düşük soğuma hızlarında sertleştirme yapılmasından dolayıda parçanın çarpılma riski

azalmakta ve buna bağlı olarak da iç gerilmelerin azalması ile sertleşme çatlağına

karşı eğilim düşmekte ve yüksek çekme dayanımının yanında yüksek tokluk,

yorulma dayanımı artmaktadır (Karaarslan, 2010).

Alaşım elementleri, ostenitin martenzite dönüşüm ve dönüşümün tamamlandığı

sıcaklıkları düşürür (Hummel, 2004).

Çeliklerde alaşım elementlerinin eklenmesinin amaçları

Ferritin katı eriyik mukavementlenmesini sağlamak

Fe3C den daha fazla karbür çökelmesini sağlamak

Çeliğin korozyon geliştirmek

Sertleşebilirliğini artırmak

Paslanmaz çeliklerde ise alaşım elementlerinin en önemli amacı iyi bir korozyon

direnci sağlamaktır (Erdoğan 2002).

Bazı alaşım elemanlarının, Şekil 3.1’de ötektoid noktanın karbon oranına, Şekil

3.2’de ötektoid noktanın sıcaklığına ve Şekil 3.3’ de çeliğin akma gerilmesine

etkileri verilmiştir.

9

Şekil 3.1. Alaşım elementlerinin ötektoid noktanın dönüşüm sıcaklığı

üzerine etkisi (Totten, 2006)

Şekil 3.2. Alaşım elementlerinin ötektoid noktanın dönüşüm sıcaklığı üzerine

etkisi (ASM, 1991)

10

Şekil 3.3. Alaşım elemanlarının akma dayanımına üzerine etkisi (Campbell, 2008)

3.1.3.1. Alaşım elemanları

Bu bölümde SAE 4340 çeliğinin içerdiği karbon, mangan, krom, nikel ve molibden

alaşım elemanlarının etkisi göz önüne alınmıştır.

3.1.3.1.1. Karbon

Karbon, çeliğin yapısal ve mekanik özelliklerini en fazla etkileyen başlıca alaşım

elementidir. Çeliklerde karbon oranı arttıkça çeliğin sertlik ve mukavemet değeri

artar buna karşılık sünekliği azalır. Karbonun, çeliğe genel etkileri aşağıdaki gibi

sıralanabilir (Savaşkan, 1999).

1. Çeliğin ergime sıcaklığını ve ostenitin dönüşüm sıcaklığını düşürür.

2. Çeliğin sertliğini, akma ve çekme dayanımlarını yükseltir, ancak kopma

uzaması ile kopma büzülmesini azaltır.

3. Çeliğe su verme ile sertleşme yeteneği kazandırır.

4. Çeliğin ısıl geçirgenliğini ve özgül ağırlığını azaltır.

5. Yırtılma olayına neden olduğundan çeliğin kaynak kabiliyetini olumsuz

yönde etkiler.

11

3.1.3.1.2. Mangan

Çeliğin dayanımı artırır, sünekliğini azaltır. Mangan çeliğin işlenebilirliği ve

sertleşebilirliğini olumlu yönde etkiler. Çelikteki karbon oranından bağımsız olarak

mangan yüzey niteliğini artırıcı bir etkiye sahiptir. Yüksek manganlı yüksek

karbonlu çelikler yüksek aşınma direnci ve tokluk özelliğe sahiptir (Tekin,1986).

3.1.3.1.2. Krom

Çeliğin yenim direncinin, aşınma direncini, oksitlenme direncinin ve

sertleşebilirliğini arttırmak için çeliğe eklenir. Paslanmaz çeliklerin temel alaşım

elementidir. Karbür yapıcı bir element olduğundan hem takım çeliklerinde yüksek

karbon ile birlikte aşınma direncini artırmak hem de yüksek sıcaklık

uygulamalarında kullanılan çeliklerde sürünme direncini artırmak için kullanılır.

Krom içeren çeliklerin bileşimine tokluğu artırıcı nikel de kullanılır. Her %1 Cr

ilavesi, çeliğin çekme dayanımını yaklaşık 80-100 MPa artırır (Tekin, 1986).

3.1.3.1.3. Nikel

Ferrite katı çözelti sertleşmesi sağlayarak çeliğin dayanımını artırır. Bu artma silis ve

manganın etkisine oranla daha azdır. Nikel çeliğin tokluğunu artırmak için uygulanır.

Krom kadar olmasa da çeliğin sertliğini artırır. Nikel içeren çeliklerde krom varsa

yüksek tokluk, yüksek sertleşebilirlik ve yüksek yorulma direnci istenen

uygulamalarda kullanılır (Tekin, 1986).

3.1.3.1.4. Molibden

Düşük alaşımlı çeliklerin bileşiminde % 15-30 oranlarında bulunur ve en yüksek

etkinliğini krom ve nikel ile birlikte olursa gösterir. Molibden, çeliklerin

sertleşebilirliklerini ve dayanımlarını artırır. En önemli etkilerinden biri temper

gevrekliğini azaltmasıdır (Tekin, 1986).

12

3.2. Islah Çelikleri

Islah çelikleri, kimyasal birleşimleri özellikle karbon miktarı bakımından,

sertleştirilmeye elverişli olan ve ıslah işlemi sonunda belirli bir çekme dayanımında

yüksek tokluk özelliği gösteren, alaşımsız ve alaşımlı imalat çelikleridir. Islah

çelikleri, yumuşak tavlanmış halde belirli bir çekme dayanımı sağlayacak tarzda ısıl

işlem görmüş olarak talaşlı şekillendirmeyi iyileştirecek belirli bir yapı elde edilecek

tarzda ısıl işlem görmüş olarak ya da normal tavlı olarak temin edilebilir. TS 2525’e

göre standartlaştırılmış ıslah çeliklerinin çeşitleri aşağıda verilmiştir. Bu kimyasal

bileşimine göre 4 ana gruba ayrılır (Topbaş, 1998).

Alaşımsız ıslah çelikleri

Mangan alaşımlı ıslah çelikleri

Krom alaşımlı ıslah çelikleri

Krom molibden alaşımlı ıslah çelikleri

3.2.1. SAE 4340 Islah çeliği

Yaklaşık olarak % 1.8 Ni, % 0.5-0.8 Cr ve % 0.20 Mo içeren düşük alaşımlı çeliktir.

Düşük alaşımlı nikel-krom çelikleri, karbonlu çeliklerden daha iyi yorulma, darbe

dayanımı ve daha iyi sertleşme sağlar. Yaklaşık olarak % 0.20 Mo eklenmesi daha

iyi sertleşebilirlik ve temper gevrekliği duyarlılığını minimize eder. 4320 ve 4340

alaşımlı çelikler dişli çark gibi yüksek dayanım istenen ağır işler için kullanılır

(Smith, 1993).

SAE 4340 çeliklerine benzer bir şekilde Cr-Mo ve Cr-Ni-Mo çelikleri yüksek çekme

dayanımları ve iyi derecede tokluk özellikleri vardır. Örnek olarak 25CrMo4,

32CrMo12, 34CrNiMo6, 30CrNiMo8 olan çeliklerdir (Güleç ve Aran, 1995).

SAE 4340 ıslah çeliğinin sertleşebilirlik eğrisi, TTT ve CTT eğrileri Şekil 3.4-3.6

arasında ve kimyasal bileşimleri, mekanik özellikleri, ısıl işlem sıcaklıkları, farklı

temperleme sıcaklıklarında mekanik özellikleri ve kritik sıcaklıkları Çizelge 3.2-3.5

arasında verilmiştir.

13

Çizelge 3.2. SAE 4340 çeliğin % kimyasal bileşimi (ASM,1997)

Element % Ağırlık

C 0.38-0.43

Cr 0.70-0.90

Mo 0.20-0.30

Ni 1.65-2.0

Si 0.15-0.35

Mn 0.6-0.8

P 0.035

S 0.040

Çizelge 3.3. SAE 4340 çeliğinin ısıl işlem özellikleri (Stahlschlussel, 1992)

Sıcak Şekillendirme Sıcaklığı °C 850-1050

Yumuşatma Tavlama Sıcaklığı °C 650-700

Normalleştirme Tav Sıcaklığı °C 850-880

Su Verme Sıcaklığı °C 830-860

Menevişleme Sıcaklığı °C 540-680

Çizelge 3.4. SAE 4340 çeliğin mekanik özellikleri (Stahlschlussel, 1992)

Akma Dayanımı,

(MPa)

∅<16 mm ∅ 17-40 mm ∅ 41-100

mm

∅ 101-160

mm

1000 900 800 700

Çekme Dayanımı,

(MPa)

<16mm 17-40 mm 41-100 mm 101-160mm

1200-1400 1100-1300 1000-1200 900-1100

Yüzde Kesit, (%) <16mm 17-40 mm 41-100mm 101-160mm

1200-1400 1100-1300 1000-1200 900-1100

Çentik Değeri (J) <16mm 17-40 mm 41-100 mm

101-160

mm

40 45 50 55

Çizelge 3.5. SAE 4340 çeliğinin yaklaşık kritik sıcaklık değerleri (ASM, 1991)

28 ℃/h ısıtma kritik sıcaklık 28 ℃/h soğutma kritik sıcaklık

Ac1 Ac3 Ar3 Ar1

725 775 710 655

14

Şekil 3.4. 4340 Çeliğinin sabit sıcaklıkta TTT diyagramı (Campbell, 2008 )

Şekil 3.5. 4340 Çeliği için sürekli soğuma CTT diyagramı (Campbell, 2008)

15

Şekil 3.6. 4340 Çeliğinin karşılaştırılmalı sertlik değişim eğrisi (Kınıkoğlu, 2009)

3.3. Çeliklerde Isıl İşlemin Etkisi

İçyapı özellikler bakımından belirli bir özelliği elde etmek için malzemenin solidus

sıcaklığının altında sırasıyla, bir süre ısıtılıp soğutulma işlemine ısıl işlem denir

(Aran ve Güleç 1995). Isıl işlem, metal ve alaşımlara istenilen özellikleri

kazandırmak amacıyla katı halde kontrollü biçimde ısıtma ve soğutma biçiminde

uygulanan işlemlere denir. Çeliklere uygulanan ısıl işlemler, ostenit fazının

dönüşümü ile ilgilidir. Başka bir deyişle, bir çeliğin fiziksel ve mekanik özellikleri

dönüşüm ürünlerinin cinsine ve metalografik yapısına bağlıdır (Savaşkan, 1999).

Çeliklere uygulanan ısıl işlemler prensip olarak üç aşamadan oluşmaktadır

(Karaaslan 2010).

Tavlama sıcaklığına ısıtma.

Gerçekleştirilecek ısıl işlemin amacına uygun olarak bir süre tav sıcaklığında

bekletme.

Malzemeden istenen özellikleri sağlama amacı ile fırında, havada, suda veya

yağda soğutma. Ayrıca istenen özellikler için, sürekli ya da kademeli

soğutma yapılır.

16

Çeliklerin ısıl işlemlerinin uygulanma amaçları (Güleç ve Aran, 1995).

Talaşlı işlenebilme özelliği iyileştirmek.

Dayanımını artırmak veya azaltmak.

Soğuk şekil vermenin etkisini yok etmek.

Mikro segregasyonu ortadan kaldırmak.

Tane büyüklüğünü değiştirmek.

İç gerilmeleri azaltmak.

Belirli iç yapıları elde etmek.

Hızlı soğutma, çeliği kırılganlaştırır. Yavaş soğutma ise; çeliği yumuşak ve sünek

yapmaktadır. Bu iki durum arasındaki özellikler, sertleştirilmiş çeliğin

menevişlenmesiyle elde edilmektedir. Bu özellikler çeliğin içindeki elementlerin

oranı ve cinsi ile ilgilidir. Özel uygulamalar için çeliklere; mangan. krom, molibden

ve nikel gibi alaşım elementleri ilavesi ile çeliğin özellikleri iyileştirilir (Aydınoğlu,

2002). Çeliklere uygulanan ısıl işlem aşamaları verilmiştir (Şekil 3.7).

Şekil 3.7. Isıl işlemler için uygulanan aşamalar (Karaaslan, 2010)

17

3.3.1. Demir karbon denge diyagramı

Demir-Karbon denge diyagramı aşağıda verilmiştir (Şekil 3.8). Diyagramda çeliğin

içerdiği karbon oranına göre fazlar ve dönüşüm sıcaklıkları gösterilmiştir.

Şekil 3.8. Demir-Karbon diyagramı (Karaaslan, 2010)

L : Likit ( sıvı) faz

𝛾 + L : Ostenit + likit faz

𝛾 : Ostenit

𝛾 + Fe3C : Ostenit + Sementit

𝛼 : Ferrit

𝛼 + 𝛾 : Ferrit+ Ostenit

𝛼 + Fe3C : Ferrit + Sementit

18

Karbon oranı, % 0,8 den küçük olan çelikler (ötektoid altı çelikler)

Karbon oranı, %0,8 olan çelikler (ötektoid çelik)

Karbon oranı, % 0,8 den büyük olan çelikler (ötektoid üstü çelikler)

Çeliklerin sahip oldukları karbon oranlarına göre faz dönüşümleri farklılık gösterir.

Ostenit Fazı (𝛾) : Karbon oranına göre 723-1500 °C arasında özelliğini görülür.

Yüzey merkezli kübik yapıdadır.

Ferrit + Östenit (𝛼 + 𝛾 ) : Ötektoidtaltı çeliklerde 727-900°C aralığında oluşur.

Hacim merkezli kübik yapıdadır.

Perlit (𝛼 + Fe3C) : 727°C’nin üzerinde oluşan ferrit birincil ferrit,727°C’nin altında

oluşan ferrite de ikincil ferrit adı verilir. İkincil ferrit sementitle birleşerek perlit

yapısını oluşturur.

3.3.2. Su verme ile sertleştirme işlemi

Sertleştirme işlemi, öncelikle çelik parçanın ostenit faz sıcaklığına kadar ısıtılarak ve

bu sıcaklıkta belli bir süre tutularak uygun bir ortamda hızlı soğutulması işlemidir.

Ostenit sıcaklığında tav süresi, çelik parçanın ostenit fazında homojen bir yapıya

ulaşması için uygulanır.

Çeliğe su verilmesi sırasında soğuma hızı iki faktöre bağlıdır. İlki yüzey her zaman

çeliğin merkezinden hızlı soğur. Buna ek olarak parçanın boyutu büyüdüğünde

herhangi bir bölgede soğuma hızı yavaşlar. İkincisi soğuma hızı su verme ortamın

sıcaklığına ve ısı transferine bağlıdır (Erdoğan, 2002). Çeliklerin sertleştirilmesinde

tav sıcaklık aralığı verilmiştir (Şekil 3.9).

19

Şekil 3.9. Karbonlu çeliklerin tav sıcaklık bölgesi (Karaaslan 2010)

3.3.3. Temperleme işlemi

Su verilmiş çelikte, hızlı soğumadan dolayı meydana gelen kırılganlık halinin

giderilmesi amacıyla uygulanır. Temperleme sıcaklığı 200 oC – 650 oC sıcaklık

aralığında, çelikten istenen mekanik özellikleri göre saptanır. 200 oC sıcaklığa kadar

mekanik özelliklerde fazla bir değişiklik olmaz, sadece kırılganlık hali giderilir,

400 oC sıcaklıktan itibaren mekanik özelliklerde belirgin olarak değişiklik görülür.

Temperleme sıcaklığı arttıkça süneklik ve tokluk artar. Dayanım ve sertlik azalır.

Şekil 3.10’de SAE 4340 çelik ile ilgili farklı temperleme sıcaklıklarındaki mekanik

özelliklerinin değişimi verilmiştir.

20

Şekil 3.10. SAE 4340 çeliğinin farklı temperleme sıcaklıklarında mekanik

özelliklerin değişimi (ASM. 1997)

21

4. YORULMA OLAYININ TARİHÇESİ

4.1. Yorulma Olayının Tarihçesi

Yorulmanın keşfi 1800’ lerde birkaç avrupalı araştırmacı köprü ve demir yolu

akslarının tekrarlı yüklemelere maruz kalarak çatlakların oluştuğunu gözlemlemiştir

(ASM, 1997).

Yorulma dayanımının babası olarak bilinen demir yolu mühendisi olan August

Wöhler 1850 yılında demir yolu aksları üzerinde yorulma araştırması yapmıştır. Bu

sorunu araştırmak için sistemli bir dizi deneyler yaparak ve bu deneyden elde ettiği

verileri kendi adını veren diyagramda yorumlamıştır (McKeighan ve Ranganathan,

2005) .

1972 de 584 ft uzunluğunda olan Barge O.O.S 3301 adlı yük taşıma gemisi gevrek

kırılmaya maruz kalarak hasara uğramıştır. 1 yaşında olan gemi limanda hasardan

dolayı ortadan ikiye ayrılmıştır. Her ne kadar kullanılan malzemenin yüksek tokluk

özelliğe sahip olsa da hasarın temel sebebi aşırı yükleme ve düzgünce yapılmayan

kaynak bağlantıları yüzünden geminin hasara uğradığı belirlenmiştir. 1950 yılında

bir Comet cinsi uçak uçuş yaparken iken Akdeniz’e düşmüştür. Yapılan araştırmalar

sonucu basınçlı kabinlerdeki kazanlardan dolayı hasarın oluştuğu anlaşılmıştır.

Yorulma hasarının kabinlerdeki perçin deliklerinde meydana gelen çatlaklardan

başladığı tespit edilmiştir. 1962’de Avusturya da King Bridge köprüsü 4 ℃ de gevrek

kırılma yüzünden hasara uğramıştır. Bu ve daha önce gevrek kırılma yüzünden

hasara uğrayan diğer köprüler yoğun şekilde incelenmesine rağmen, köprü inşaat

şirketleri batı Virginia’daki Point Pleasant köprüsünü muhtemel gevrek kırılma

olayını dikkate almamışlardır. 15 Aralık 1967'de, bu köprü uyarı olmadan çökmüş ve

46 can kaybına yol açmıştır (Rolfe ve Barsam, 1999). Aşağıda verilen şekillerde

gevrek kırılmaya maruz kalan Barge yük taşıma gemisi ve Point Pleasure

köprüsünün fotoğrafı ve hasardan sonra oluşan fotoğrafı verilmiştir (Şekil 4.1-4.3).

22

Şekil 4.1. Barge yük taşıma gemisi ( Barsom ve Rolfe, 1999 )

Şekil 4.2. Point Pleasure ve St Mary köprüleri (Rolfe ve Barsam, 1999)

Şekil 4.3. Çökmesinden sonraki Point Pleasure köprüsü (Rolfe ve Barsam, 1999)

23

4.2. Yorulma Olayı

Yapıların sabit yüklerden başka tekrarlanan ve değişken yüklerin etkisine maruz

kaldığı bilinmektedir. Hareketli yüklerin toplam yükün önemli bir oranını teşkil

etmesi halinde yapılara değişken kuvvetler etkilemekte ve bunun sonucunda yapı

elemanlarında değişken gerilmeler meydana gelmektedir. Bu durumun doğal bir

sonucu olarak bir yapı elemanın herhangi bir kesitine ait bir noktasının 𝜎𝑚𝑖𝑛 ile

𝜎𝑚𝑎𝑥 arasında devamlı olarak değişken bir gerilme etkisi altında kalmasına yorulma

denir (Postacıoğlu, 1981).

Yorulma sadece bir kez uygulanan yük altında oluşan bir hasar olmayıp, yük altında

çatlakların yavaşça ilerleyerek belli bir kritik uzunluğa ulaşması sonucu küçülen

kesit alanının yetersiz kalması sonucu, parçanın tamamen kırılması ile oluşan bir

hasar türüdür (Yayla, 2007).

Endüstride kullanılan bazı makine parçaları ve yapı elemanları kullanım sırasında

tekrarlanan gerilmeler ve titreşimler altında çalışmakta; ancak bu gerilmeler

malzemenin ya da parçanın statik dayanımından küçük olmaktadır. Bu duruma karşın

belirli bir tekrardan sonra çatlama ve bunu takip eden kopma olayı oluşmaktadır. Bu

olaya yorulma denir (Şık vd, 2015).

4.2.1. Yorulma türleri

4.2.1.1. Kısa zamanlı yorulma

Çevrim sayısı 104 ’den düşük olan yorulmadır. Akmanın ötesinde plastik şekil

değiştirmenin esas olduğu kısa ömürlü yorulma, uzun ömürlü yorulmanın aksine

gerilme genliği ile değil birim şekil değiştirme genliği ile kontrol edilir (Kaya, 2016).

4.2.3.2. Uzun zamanlı yorulma

Uzun zamanlı yorulma, hasar çevrim sayısı 105 ’den büyük olan yorulmadır.

Akmanın söz konusu olmadığı uzun zamanlı yorulmada, gerilme genliği ile devir

24

sayısı kontrol edilerek yapılır (Kaya, 2016). Uzun zamanlı yorulmaya ait S-N eğrisi

aşağıda verilmiştir (Şekil 4.4).

Şekil 4.4. Uzun zamanlı yorulma (Budynass ve Nisbett, 2011)

4.2.2. Yorulma çeşitleri

4.2.2.1. Isıl yorulma

Sıcaklık değişimleri sonucu oluşan gerilmeler ısıl yorulmaya neden olur. Sıcaklık

değişimleri sonucu parçanın boyut değiştirmesi herhangi bir şekilde sınırlanırsa

parçada iç gerilmeler ortaya çıkar. Sıcaklık azalmasında bu gerilme (+) yani çekme

yönünde, sıcaklık artışında ise (-) basma yönünde oluşur. Çevrim sayısına bağlı

olarak yorulma çatlağı ilerleyerek Şekil 4.5’de görüldüğü gibi hasara uğramasına

neden olur ( Kaya, 2016).

Şekil 4.5. Isıl yorulma sonucu meydana gelen hasar (Kayalı, 2016)

25

4.2.2.2. Korozyonlu yorulma

Malzemeye, çevrimsel gerilmenin korozif bir ortamdan etkilemesi sonucu Şekil 4.6

‘da görüldüğü gibi korozyonlu yorulma meydana gelir. Malzemenin yorulma

dayanımı böyle ortamlarda ciddi ölçüde azalır ve çatlak ilerleme hızında büyük

artışlar görülür. Korozif ortam malzemenin yorulma çatlağı safhasından çok,

yorulma çatlağı ilerleme safhasında etkilidir (Kaya, 2016)

Şekil 4.6. Korozyonlu yorulma kırılması (Kayalı, 2016)

4.3. Yorulma İle İlgili Temel Kavramlar

4.3.1. Çevrim

Birçok yorulmalı deney cihazında sinüsodial bir değişme gösteren bir gerilme

uygulanır. Gerilme zaman eğrisinin periyodik olarak tekrarlanan en küçük parçasına

çevrim denir (Kayalı vd, 1983).

4.3.2. Maksimum gerilme

Maksimum gerilme, uygulanan gerilmeler arasında en büyük cebirsel değeri olan

gerilmedir. Diğerlerinde olduğu gibi çekme gerilmeleri pozitif (+), basma gerilmeleri

negatif (-) işaretlerle gösterilmektedir (Kayalı vd, 1983).

26

4.3.3. Minimum gerilme

Minimum gerilme, uygulanan gerilmeler arasında en küçük değeri olan gerilmedir

(Kayalı vd, 1983).

4.3.4. Ortalama gerilme

Ortalama gerilme, maksimum ve minimum gerilmelerin toplamın yarısıdır. (Kayalı

vd, 1983).

𝜎𝑜𝑟𝑡 =𝜎𝑚𝑎𝑥 + 𝜎𝑚𝑖𝑛

2 (4.1)

4.3.5. Gerilme aralığı

Gerilme aralığı, maksimum gerilme ile minimum gerilme arasındaki farktır (Kayalı

vd, 1983).

𝜎𝑟 = 𝜎𝑚𝑎𝑥 − 𝜎𝑚𝑖𝑛 (4.2)

4.3.6. Gerilme genliği

Gerilme genliği, gerilme aralığın yarısına eşittir. Başka bir ifadeyle maksimum

gerilme ile minimum gerilme arasındaki farktır ( Kayalı vd, 1983).

𝜎𝑎 = 𝜎𝑟

2=

𝜎𝑚𝑎𝑥 − 𝜎𝑚𝑖𝑛

2 (4.3)

27

4.4. Yorulma Mekanizmaları ve Kırılmaları

4.4.1. Çatlağın oluşması

Yüzeydeki yorulma çatlağın başlangıcı, yüzeydeki plastik deformasyonun daha kolay

olması ve kayma basamaklarının yüzeyi oluşturduğu gerçeğine dayandırılabilir.

Kayma basamakları tek başlarına bir yorulma çatlağı başlatabilecekleri gibi, yapısal

veya geometrik hatalarla etkileşime girme ile de oluşturabilirler. Dislokasyonların

hareketi yüzeyde girinti ve çıkıntılar oluşturur (Saatçi ve Tahralı, 2003). Şekil 4.7’de

yüklenmeye bağlı olarak girinti ve çıkıntıların nasıl meydana geldiği görülmektedir.

Şekil 4.7. Kayma bantlarında yorulma çatlağın başlaması (Kaya, 2016)

Döngüsel zorlamalar sonucunda oluşan ve Şekil 4.7’ de belirtilen kristal içinde

kayma hareketleri yüzeyde son bulur. Çatlak oluşumunda; plastik şekil

değiştirmeden kaynaklanan kayma bantları oluşmaktadır. Gerilmenin yön

değiştirmesi kayma bantlarında oluşan kayma olayı bir takım yan etkilerden dolayı

geri dönememektedir. Sonuç olarak malzeme yüzeyinde girinti ve çıkıntıların

oluşmasına sebep olur.

Şık vd.(2015) makalelerinde yorulma sonucu çatlak oluşmasının 4 aşamada meydana

geldiğini açıklamıştır.

28

Bunlar;

Çatlağın çekirdeklenmesi yorulma hasarı işlemi çatlak başlangıçları için zayıf

bağlantıları kullanılır.

Çatlağın yerel kayma bandında ilerlemesi çatlağın kayma gerilmesinin

yüksek olduğu ve çekme yönü ile 45° lik açı ile daha kolay ilerlediği

Çatlağın maksimum yükün etki ettiği düzlemde ilerlemesi

Çatlak uzunluğunun kritik değere ulaşması sonucunda kalan kesitin kırıldığı

noktada oluşur.

4.4.2. Çatlağın ilerlemesi

Oluşan mikro çatlaklar Şekil 4.8’de görüldüğü üzere önce kayma bantları boyunca

ilerler. Bu ilerleme çoğu zaman parça üzerine etki eden gerilmenin eksenine 45° bir

açı yaparak taneler içinde gelişmesini sürdürür.

Şekil 4.8. Çatlağın kayma banlarında ilerlemesi (Kaya, 2016)

Gerilmeler sonucunda oluşan çatlak, gerilme yönüne dik olarak ilerlemeye başlar ve

Şekil 4.9’de görülen kararlı çatlak ilerleme safhasını oluşturur. Bu safhadan sonra

çatlak ilerlemesi gerilme doğrultusuna dik olarak ilerler.

29

Şekil 4.9. Çatlağın dik yönde ilerlemesi (Kaya, 2016)

4.4.3. Yorulma kırılmaları

Metallerde sıklıkla görülen kırılma mekanizmalarından üçü, aşağıda şematik olarak

gösterilmektedir (Şekil 4.10). Sünek malzemeler, genellikle kalıntılarda ve ikinci faz

parçacıklarında başlayan mikroskobik boşlukların oluşması ve birleşerek büyümesi

sonucu kırılırlar. Ayrılma kırılması, genellikle gevrek kırılma olarak

adlandırılmasına rağmen, öncesinde büyük ölçüde plastik birim şekil değiştirme ile

çatlak büyümesi görülebilir (Anderson, 2005).

Şekil 4.10. Metallerde üç kırılma mekanizması (a) Sünek kırılma (b) Ayrılma

kırılması (c) Taneler arası kırılma (Anderson, 2005)

30

4.4.3.1. Sünek kırılma

Genel anlamda gevrek kırılmanın tersidir. Sünek anlamda kırılmada çatlak etrafında

büyük bir oranda deformasyonlar ve buna bağlı olarak gözlemlenen ölçüde çatlak

ucunda körleşme oluşur. Genellikle çatlağın oluşması ve ilerlemesi büyük enerjiler

gerekmektedir. Kırılma işlemi daha çok mikro boşlukların birleşmesi (void

coalescence) sonucu ortaya çıkar. Yüksek gerilmelerde mikro boşluklar büyür,

diğerleri ile birleşir ve parçanın tamamen kırılmasına sebep olur. Mikro boşlukların

büyüklüğü ve şekil uygulanan gerilme türüne bağlıdır ( Yayla, 2007). Aşağıda Şekil

4.11’da sünek kırılan bir alüminyum çubuğun fotoğrafı verilmiştir.

Şekil 4.11. Konik ve kupa şeklinde kırılan alüminyum çekme çubuğu (Callister ve

Rethwisch, 2007)

Sünek kırılmanın gerçekleşme aşamaları aşağıda verilen Şekil 4.12’ da

görülebileceği gibi ;

Başlangıç boyun vermesi

Küçük boşluk oluşumu

Çatlağı oluşturmak için boşlukların birleşmesi

Çatlağın ilerlemesi

Kırılma

Son kayma olayı kayma gerilmesinin maksimum olduğu 45° lik düzlemde

gerçekleşir.

31

Şekil 4.12. Sünek kırılma gerçekleşme aşamaları (a) Başlangıç boyun verme

(b) Küçük boşluk oluşumu (c) Boşlukların birleşmesi (d) Çatlak

ilerlemesi (e) Kırılma (Callister ve Rethwisch, 2007)

Sünek kırılma yüzeyi, elektron mikroskobu altında incelendiğinde, küçük boşlukların

(dimples) oluştuğu görülür. Bu boşluklar, rastgele oluştuklarından malzeme içinde

düzensiz bir dağılıma sahiptir (Yayla, 2007). Sünek kırılmada, mikro boşluk oluşumu

sonucu ortaya çıkan kırılma yüzeyi aşağıdaki Şekil 4.13‘de verilmiştir.

Şekil 4.13. Mikro boşluk oluşumu sonucu ortaya çıkan kırılma yüzeyi (Yayla, 2007)

32

4.4.3.2. Gevrek kırılma

Gevrek kırılma, keskin bir çatlağın ilerleyerek çatlak ucunda oluşan küçük

deformasyonlarla malzemenin kırılması olarak tanımlanabilir. Gevrek kırılma

genelde, sünek kırılmaya göre daha düşük tokluk değerlerinde ortaya çıkar ( Yayla,

2007).

Gevrek kırılmada genellikle klivaj düzlemi veya yorulma düzlemi kohezyon

direncinin en az olduğu veya en düşük yüzey enerjisine sahip düzlemlerdir. Klivaj

kırılması sonucu oluşan kırılma yüzeyleri taneli (granüler) şeklindedir. Kırılma

yüzeyi parlaktır. Çatlak bir taneden diğerine ve tanelerin içinden geçerek ilerliyorsa

bu tür gevrek kırılmaya transguler kırılma denir. Bazı durumlarda tane sınırları,

tanenin içindeki klivaj düzlemlerinden daha zayıftır. Bu durumda çatlak, tane

sınırları boyunca ilerler. Bu tür kırılma şekline taneler arası (intergranuler) kırılma

denir (Akbulut, 2011). Metalik malzemelerde mikro yapısal kırılmaya ait bir Şekil

4.14 ‘de verilmiştir.

33

Şekil 4.14. Metalik malzemelerde şematik mikro yapısal kırılma ve SEM görüntüleri

(a) Taneler arası kırılma (b) Taneler içi kırılma (Yayla, 2007)

4.4.3.3. Yorulma kırılmasını kolaylaştıran etkenler

Yorulma kırılmasını akma veya çekme gerilmesi altında, tekrarlı yüklemelere maruz

kalan malzemelerin çatlak ilerlemesine bağlı olarak hasara uğramasına yorulma

kırılması denir. Yorulma kırılmasının nedenleri, uygulanan gerilmenin şekli,

parçanın geometrisi, yüzey kalitesi, ortamın korozif etkisi, kuvvet iletiminin yönü, ön

gerilme, malzeme hatası ve mikro yapının düzensiz olması olarak gösterilir (Güvenç

vd, 2014).

Oluşan kırılma hatalarının % 15-20 ‘si ancak malzeme hatası olmaktadır. Diğer

oranlarda iç ve dış etkenler nedeniyle oluşan hasarlardır (Yayla, 2007).

34

Dış Etkenler

1. Çentik etkisi

2. Kuvvet doğrultularının değişim yerleri

3. Kuvvetin etki yerleri

4. İmalattan kaynaklanan hatalar

5. Yüzey hataları

İç Etkenler

1. Curuflar

2. Segregasyonlar

3. Yüzey kabarcıkları

4. Mikro lunkerler

5. Tane sınırlarında oksitlenme

6. İç yapı farklılıkları

7. Aşırı ısıtılmış yapılar

8. İç gerilmeler

Yukarıda belirtilenlerin dışında yorulma hasarını kolaylaştıran veya doğrudan hasara

neden olan başka hatalarda bulunabilir. Malzeme ve yapı hatalarının

değerlendirilmesi daima zorlama şekli ve yorulma hasarının oluşum nedeni ile

bağlantı kurularak yapılmalıdır (Güleç ve Aran).

4.5. Yorulma Ömrünü Etkileyen Faktörler

Yorulma, numunenin kendi özelliklerinden de etkilenmektedir. Numunenin işlenmesi

esnasında oluşan mikro boşluklar, yüzey kusurları, sıcak ve soğuk deformasyon ile

tane yapısında meydana gelen değişikler yorulma ömrünü etkiler (Sakin ve Er,

2010).

4.5.1. Parçanın iç yapısı

Tane yapısı, ortalama tane büyüklüğü ve mikroyapısal kusurlar yorulma ömrü

üzerinde etkili öneme sahiptir. Metal bir malzemede yorulma hasarı, genellikle

plastik deformasyon sonucu meydana gelir. Plastik deformasyonun taşıyıcısı olan

dislokasyonların hareketleri; tane sınırları, çökeltiler, başka bir kayma düzlemi, atom

35

boşluğu, ara yer atomu, saflık oranı ve sıcaklık vb etkenlerden etkilenir (Ellyin,

1997).

İç yapı ile ilgili diğer bir husus haddelenmiş veya dövülmüş çeliklerin yönsel

yorulma özellikleridir. Biçimleme işlemleri sonucu gerek tanelerin aldığı yönlülük

gerekse kalıntı ve katışkıların yönlenmeleri, sıcak işlem yönüne göre ona dikey

yönde yorulma özelliklerinin daha düşük olmasına yol açar (Tekin, 1986).

4.5.2. Parça boyutu

Eğilme uygulanmayan yorulma deneylerinde, parçanın çap ya da kalınlığı 10

mm’den küçükse S-N eğrisi çap veya kalınlığa bağımlı değildir. Daha büyük parça

boyutlarında yorulma dayanımı azalır. Bu azalmalar eğilmeye maruz kalan

numunelerde farklılık gösterebilir. Çap veya kalınlığı 50 mm olan parçaların yorulma

dayanımları, çapı veya kalınlığı 10 mm olan parçalara göre düşüktür (Stephens vd,

2001).

Yorulma numunelerinin büyüklüğünün yorulma ömrü üzerine iki yönde olumsuz

etkisi vardır (Tekin, 1986).

Yüzey alanı arttığından yüzey kusurlarının bulunma olasılığının artmasıdır.

Bükme ve burma yüklemelerinde çap arttıkça gerilme eğilimi artmakta ve bu

nedenle çelikte gerilmeli bölgelerin sayısı artmaktadır.

4.5.3. Yüzey etkisi

Parçaların imalatında ya da çalışma süreci sonucunda oluşan yüzey durumunun ya da

yüzey kalitesinin de yorulma dayanımı üzerine etkisi vardır. Parçanın yüzey kalitesi

kötüleştikçe ya da pürüzlülük oranı arttıkça yorulma dayanımı çentik etkisi ile azalır.

Birçok yükleme durumu için maksimum gerilme, yapıtın ya da onu oluşturan

parçaların yüzeyinde oluşur. Bu yüzden, yorulma hasarına yol açan çoğu çatlak,

gerilmenin yoğun olduğu yüzey bölgesinden başlar ( Callister ve Rethwisch, 2007 ).

36

Genellikle yüzeydeki çatlaklar, yüzeyde oluşan dislokasyon basamaklarında

meydana gelmektedir. Yüzey sertleştirme yöntemleri ile, yüzeyde dislokasyon

basamaklarının oluşumunun önlenmesiyle çatlak oluşumu zorlaşır veya geciktirilir,

böylece yorulma ömründe artış olmaktadır.

Yüzeydeki çentik, girinti, çıkımtı, keskin köşe vb gibi tasarımdan ya da yüzey

işlemlerinden kaynaklanan kusurlar yorulma ömrünü azaltır. Parlatılmış yüzeyler

yorulma kırılmalarına karşı daha az duyarlıdır. Yüzeydeki çentik ve keskin köşelerin

yorulma özelliklerini olumsuz yönde etkilemesinin nedeni, bunların yüksek çekme

gerilmeli yoğunluklu bölgeler oluşturmasıdır. Tasarımda keskin köşelerden

kaçınılmalıdır (Tekin, 1986).

Yüzey pürüzlülükler çentik etkisi yapar ve yüzeyde gerilme yığılmalarının olmasına

ve aynı zamanda korozyon dayanımın düşmesine neden olur. Dayanım hesaplarında

pürüzlülükten dolayı dayanım düşüşünü ifade eden, yüzey faktörleri kullanılır

( Kanuemir ve Can, 2000 ).

4.5.4. Artık gerilmelerinin etkisi

Dış kuvvetler kaldırıldıktan sonra cismin içersinde kalan gerilme sistemidir. Artık

gerilmeler, düzgün olmayan plastik deformasyonlardan meydana gelir. Cismin

içerisinde mevcut olan gerilme sistemi statik dengede olmak zorundadır. Artık

gerilmeler yalnız elastik gerilmelerdir. Bir artık gerilmenin erişebileceği maksimum

değer malzemenin akma gerilmesidir ( Özel vd, 1998 ).

Makine parçalarının dökümü, talaşlı işlenmesi ve ısıl işlemi esnasında artık

gerilmeler oluşmakta ve bu gerilmeler parçalara dıştan uygulanan gerilmeler ile

birleşerek etkilemektedir. Bu etkileşim neticesinde parçaları zorlayan gerilmelerin

şiddeti artmakta veya azalmaktadır. Buna göre de artık gerilmeler zararlı veya faydalı

olmaktadır (Şekil 4.15). Hatta sadece artık gerilmeden dolayı parçalar, sertleştirme

ve taşlamada olduğu gibi, hasara uğrayabilmektedir.Yüzeydeki ve iç kısımdaki artık

gerilmeler birbirini dengeler. Yüzeyde bası gerilmesi meydana gelirse iç kısımda

çeki gerilmesi oluşur. Artık gerilmeler yüzeyde bası ve iç kısımda çeki gerilmesi

37

şeklinde olursa, parçayı eğme ve burulma gerilmeleri zorlar ise faydalıdır. Parça

çekmeye zorlanırsa gerilmeler üst üste ekleneceği için artık gerilmeler zararlı

olmaktadır (Kandemir vd, 2000).

Şekil 4.15. Eğilme durumunda eğme gerilmesi ile artık gerilmenin birleşmesiyle

meydana gelen bileşke gerilme (Kandemir vd, 2000)

4.5.5 Çevresel etkiler

Isıl yorulma, dış kaynaktan gelen mekanik gerilmelere gerek kalmadan değişken ısıl

gerilmeler neticesinde genellikle yüksek sıcaklıklarda meydana gelir. Isıl gerilmeler

sıcaklığın değişmesi ile doğal olarak parçada oluşabilecek boyutsal genleşme veya

daralmanın kısıtlanmasından oluşur (Callister ve Rethwisch, 2007 ).

Yorulma ömrü sıcaklık düştükçe artar. Fakat oda sıcaklıkların altında çeliklerin

yorulma olgusundaki çentik duyarlılığı sıcaklık düştükçe artmaktadır (Tekin, 1986).

Çevrimsel gerilme ve kimyasal etkinin birlikte etkimesi ile oluşan hasara korozyonlu

yorulma denir. Korozif etkiye sahip ortamlar yorulma davranışını azaltıcı etkiye

sahip oldukları için yorulma ömrünü azaltırlar. Malzeme ile korozif ortam arasındaki

kimyasal reaksiyonlar sonucunda yüzeyde oluşan küçük oyuklar gerilme yığılmasına

38

yol açıp çatlak başlangıç bölgeleri olarak davranır. Ek olarak korozif ortamın varlığı

çatlak ilerleme hızının artmasına yol açar (Callister ve Rethwisch, 2007).

4.5.6. S-N (Wöhler) eğrisi

S-N (Wöhler) Eğrisi, dönen eğmeli yorulma deneylerinde farklı sabit gerilmeler ile

yorulma numunesi yüzeyinde oluşturulan çekme ve basma gerilmeleri altında

yorulma numunelerinin kaç çevrim sayısında kırılacağını gösteren bağlantıyı verir.

S-N eğrisini çizebilmek için birçok numunede yorulma deneyleri yapılır. Yorulma

dayanımı, plastik deformasyon etkisi ile oluşur. Dönen eğmeli yorulma deneyinde,

yorulma numunesi yüzeyi tekrarlayan eğme ve çekme gerilmelerine maruz

kalmaktadır. Dolayısıyla yüzeyde sert bir tabakanın oluşmasının, yorulma ömrü

üzerine olumlu yönde katkısı olduğu görülmektedir. Eksenel yüklemeli yorulma

numunelerinde ise böyle bir durum söz konusu olmayıp, yorulma ömrü dönen eğmeli

yorulma numunelerine göre daha düşüktür. Aşağıda verilen Şekil 4.16 SAE 4340

çeliğinin eksenel ve dönen eğmeli S-N eğrileri verilmiştir.

Şekil 4.16. SAE 4340 çeliğinin eksenel ve dönen eğmeli S-N eğrileri (ASM, 1997)

39

5. MATERYAL VE YÖNTEM

5.1. Materyal

Bu çalışmada; ÖZKAN DEMİR ÇELİK SANAYİ A.Ş’den temin edilen, az alaşımlı

SAE 4340 çeliği kullanılmıştır. Aynı şirketin Kalite Kontrol ve AR-GE

Müdürlüğünde bulunan laboratuvarda ARL 3460 ve spectro TXC-C03 optik

emisyonlu spektrometre cihazında SAE 4340 çeliğinin kimyasal analizi yapılmıştır.

Çizelge 5.1 çeliğin kimyasal analizi, Çizelge 5.2’de mekanik özellikleri, Çizelge

5.3’de SAE 4340 çeliğinin uluslararası karşılıkları verilmiştir.

Çizelge 5.1. SAE 4340 çeliğinin % kimyasal bileşimi

C % 0.39

Si % 0.20

Mn % 0.66

P % 0.008

S % 0.005

Cr % 0.72

Ni % 1.83

Mo % 0.26

Çizelge 5.2. SAE 4340 çeliğinin mekanik özellikleri (850 ℃ 40 dk yağda

sertleştirilen ve 600 ℃ 60 dk temperlenmiş )

Akma Dayanımı (MPa) (1058)

Çekme Dayanımı (MPa) (1140)

Yüzde Uzama (%) (% 21)

Yüzde Kesit Daralması (%) (% 41)

Sertlik (HB) (245)

Çentik Darbe Darbe Dayanımı (20 ℃) (65 J)

40

Çizelge 5.3 SAE 4340 çeliğinin uluslararası karşılıkları

Amerikan Standartı

AISI/SAE

Alman Standartı

DIN

(Malzeme No)

Alman Standartı

DIN

Fransız Standartı

AFNOR

4340 1.6582 34CrNiMo6 35NCD6

5.2. Deney numunelerinin hazırlanması

Deneylerde kullanılmak üzere SAE 4340 çeliğine ait 42 adet yorulma, 12 adet çekme

ve 4 adet metalografik incelemeler için numuneler hazırlanmıştır. Deney numuneleri

TEKKALSAN MAK. ALÜMİNYUM İNŞ. SAN. TİC. LTD şirketine yaptırılmıştır.

Şekil 5.1- 5.3 arası sırasıyla yorulma, çekme ve metalografik numunelerin teknik

resimleri verilmiştir.

Şekil 5.1. Yorulma numunesi

Şekil 5.2. Çekme Çubuğu

s = 15 mm

Şekil 5.3. Metalografik inceleme numunesi

41

5.3. Yöntem

ÖZKAN DEMİR ÇELİK Sanayi A.Ş fabrikasından alınan SAE 4340 çeliğine

uygulanan, ısıl işlemlerin yorulma dayanıma etkisi incelenecektir. Isıl işlem

uygulanan parçaların SEM ve metalografik yöntem ile iç yapıları incelenip, ısıl

işlem uygulanan ve uygulanmayan parçaların sertlik ölçmeleri ve dönen eğmeli

yorulma deneyleri yapılmıştır. Deneyin işlem basamakları Şekil 5.4’de verilmiştir.

Deneyler Süleyman Demirel Üniversitesi ; Makine Mühendisliği Bölümü malzeme

laboratuvarında ve Mükemmeliyet Merkezinde yapılmıştır.

Şekil 5.4. Deney işlem basamakları

42

5.3.1. Yorulma, çekme metalografik numunelerine uygulanan ısıl işlemler

Seçilen su verme sıcaklığının ve temperleme sıcaklıklarının yorulma dayanımı

üzerine etkilerini araştırmak için su verme sıcaklığı, çeliği üreten ÖZKAN DEMİR

ÇELİK SANAYİ A.Ş. şirketinin tavsiye 850-880 ℃ aralığında 860 ℃ olarak

seçilmiştir. Su verme ve temperleme işlemleri elektro mag model tav fırınında

yapılmıştır (Şekil 5.5). Temperlemeden sonra soğutma hızının mekanik özelliklere

etkisini görmek içinde, sadece yorulma deney numunelerine yağda ve havada farklı

soğutma uygulanmıştır. Şekil 5.5- 5.7 arası sırasıyla yorulma, çekme ve metalografik

numunler verilmiştir.

Şekil 5.5. Yorulma numuneleri ve tav fırını

Şekil 5.6. Çekme numuneleri

43

Şekil 5.7. Metalografik numuneler

Su vermede, tav süresinden sonra numuneler yağ banyosunda soğutulmuştur.

Numunelerin yağda sogutma işlemi 8 çizme hareketi ile, homojen bir şekilde

soğutulması yapılmıştır. Deney numunelerine uygulanan ısıl işlem ve süreleri

Çizelge 5.4-5.5’ de verilmiştir.

Çizelge 5.4. Deney numunelerine uygulanan su verme (ostenitleştirme) ve tav süresi

Numuneler

Su verme

(ostenitleştirme)

Sıcaklığı ℃

Soğutma Ortamı Tav Süresi (dk)

Yorulma numuneleri 860 Yağda 17.5

Çekme numuneleri 860 Yağda 30

Mikroyapı inceleme

numuneleri 860 Yağda 20

Çizelge 5.5. Deney numunelerine uygulanan temperleme ve tav süresi

Numuneler Temperleme

Sıcaklığı ℃ Soğutma Ortamı Tav Süresi (dk)

Yorulma numunesi

(Grup 2) 300-500-600 Yağda 17.5

Yorulma numunesi

(Grup 3) 300-500-600 Hava 17.5

Çekme numunesi 300-500-600 Hava 30

Mikroyapı inceleme

numunesi 300-500-600 Hava 20

44

860 ℃ su veme işlemleri uygulanan deney numunelerine sırasıyla 300, 500, 600 ℃

sıcaklıklarda ayrı ayrı temperleme tavı uygulanmıştır. Temperleme süresi; yorulma

numuneleri için 0.3 saat, çekme numuneleri için 0.5 saat iç yapı incelenmesinde

kullanılacak numuneler için de 0.2 saat uygulanmıştır (Şekil 5.8, Şekil 5.9).

Şekil 5.8. Tav işlemi uygulanmış numuneler

Şekil 5.9. 860℃ yağda su verilen yorulma numuneleri

5.3.2. Yorulma Test Cihazı

Numunelere uygulanan ısıl işlem parametrelerinin yorulma dayanımına etkisini

araştırmak için aşağıda fotoğrafı verilen dönen eğmeli yorulma test cihazı

kullanılmıştır (Şekil 5.10). Cihazın elektrik motoru özellikleri aşağıda verilmiştir

(Çizelge 5.6).

45

Şekil 5.10. Yorulma test cihazı

Çizelge 5.6. Yorulma cihazının elektrik motoru özellikleri

Voltajı (V) 220

Gücü (Kw) 0.57

Frekansı (Hz) 60

Sigortası (A) 4A

Devir Sayısı (d/dk) 2790

Kontrol işlemi için, kuvvetler dinonometre yardımı ile bulundu. F2 kuvvetinin A

noktasına olan uzaklığı ölçüldü ve skala üzerindeki ağırlığın konumu değiştikçe A

noktasına gelen eğme gerilmeleri hesaplandı. Şekil 5.11 de sistem üzerinde kuvvetler

ve kuvvet kolları gösterilmiştir.

46

Şekil 5.11. Yorulma test cihazının şematik gösterimi

5.3.3. Deneylerin yapılışı

5.3.3.1. Yorulma deneyleri

Yorulma deneylerini yapabilmek için 42 adet numune kullanılmıştır. Isıl işlem

görmemiş numuneler için 1. grup, soğutma ortam türüne göre de ısıl işlem görmüş

numuneler içinde 2. grup, toplanda ise, 3. grup oluşturulmuştur (Çizelge 5.7).

Yorulma deneyleri oda sıcaklığında yapılmış olup yorulma numunelerine

uygulanacak eğme gerilmeleri literatürde 𝜎ak

3 ile

2𝜎ak

3 değerleri arasında

verilmektedir. Isıl işlemlerin yorulma dayanımı üzerini etkisini saptamak için sözü

edilen gerilmeler 650, 550, 450 MPa olarak belirlenmiştir. Yorulma numunelerine

uygulanacak eğilme gerilmesi hesapları aşağıda sırasıyla verilmiştir.

𝜎𝑒 = 𝑀𝑒

𝑊𝑒 =

𝐹2 𝑥 𝐿2

𝜋𝑥𝑑3

32

(5.1)

𝜎𝑒 = Eğilme Gerilmesi (MPa)

𝑀𝑒 = Eğilme Momenti (Nmm)

𝑊𝑒 = Atalet Momenti (mm3)

47

450 MPa için

𝜎𝑒= 𝑀𝑒

𝑊𝑒 =

𝐹2 𝑥 𝐿2

𝜋𝑥𝑑3

32

450 = F x 200

πx3,83

32

F = 12,12 N

550 MPa için

𝜎𝑒= 𝑀𝑒

𝑊𝑒 =

𝐹2 𝑥 𝐿2

𝜋𝑥𝑑3

32

550 = F x 200

π x 3,83

32

F=14,82 N

650 MPa için

𝜎𝑒= 𝑀𝑒

𝑊𝑒 =

𝐹2 𝑥 𝐿2

𝜋𝑥𝑑3

32

650 = F x 200

π x 3,83

32

F = 17,51 N

48

Çizelge 5.7. Yorulma deney grupları

1.Grup Isıl İşlem Görmemiş 6 Adet

2.Grup

860℃ yağda su verilmiş

300, 500, 600 ℃ temperlenmiş,

yağda soğutulmuş

18 Adet

3.Grup

860℃ yağda su verilmiş

300, 500, 600 ℃ temperlenmiş,

havada soğutulmuş

18 Adet

5.3.3.2. Çekme Deneyleri

Çekme deneyleri için 12 adet çekme çubukları hazırlanmıştır. Her bir grup 3 adet

olup, 4 grup oluşturulmuştur (Çizelge 5.8). Çekme deneyleri, Koru Yapı Denetim

Şirketinin laboratuvarında TSE tarafından kalibresi yapılmış olan çekme test

cihazında yapılmıştır (Şekil 5.12).

Çizelge 5.8. Çekme deneyleri grupları

1.Grup Isıl İşlem Görmemiş 3 Adet

2.Grup

860 ℃ su verilmiş

300 ℃ temperlenmiş

havada soğutulmuş

3 Adet

3.Grup



havada soğutulmuş

3 Adet

4.Grup



havada soğutulmuş

3 Adet

49

Şekil 5.12. Çekme testi cihazı

6. BULGULAR VE DEĞERLENDİRME

6.1. Çekme Deneyi

Çekme deneyi sonuçları aşağıdaki çizelgelerde verilmiştir (Çizelge 6.1 - 6.4). Kırılan

çekme çubuklarının fotoğrafları verilmiştir (Şekil 6.1 - 6.3 ). Farklı temperleme

sonucu çekme çubukların akma ve çekme dayanımlarının grafiği şekil 6.4’de

verilmiştir.

Çizelge 6.1. Isıl işlem görmemiş numunelerinin çekme deney sonuçları

Akma

Dayanımı

(N/mm2)

Çekme

Dayanımı

(N/mm2)

İlk ölçü

boyu

(mm)

Son ölçü

boyu

(mm)

Kopma

uzaması

(%)

Kesit

daralması

(%)

1 642.59 777.78 80 * * *

2 674.81 799.98 80 * * *

3 664.19 792.73 80 * * *

Ortalama 660.53 790.16 80 * * *

Kırılmayan çekme çubukların simgesi * ‘dir.

50

Çizelge 6.2. 300 ℃ Temperlenen çekme numunelerinin deney sonuçları

Akma

Dayanımı

(N/mm2)

Çekme

Dayanımı

(N/mm2)

İlk ölçü

boyu

(mm)

Son ölçü

boyu

(mm)

Kopma

uzaması

(%)

Kesit

daralması

(%)

1 1383.62 1751.42 80 87.55 9.44 24

2 1360.77 1722.49 80 88.45 10.5 25

3 1314.99 1644.54 80 86.34 7.92 23

Ortalama 1353.12 1706.15 80 87.44 9.28 24

Şekil 6.1. 300℃ Temperlenen çekme çubukları

Çizelge 6.3. 500 ℃ Temperlenen çekme numunelerinin deney sonuçları

Akma

Dayanımı

(N/mm2)

Çekme

Dayanımı

(N/mm2)

İlk ölçü

boyu

(mm)

Son ölçü

boyu

(mm)

Kopma

uzaması

(%)

Kesit

daralması

(%)

1 1026.71 1299.63 80 90.34 12.96 27

2 1019.30 1290.25 80 * * *

3 1029.22 1302.81 80 89.39 11.72 29

Ortalama 1025.07 1297.56 80 89.86 12.34 28

Şekil 6.2. 500 ℃ Temperlenen çekme çubukları

51

Çizelge 6.4. 600℃ Temperlenen çekme numunelerinin deney sonuçları

Akma

Dayanımı

(N/mm2)

Çekme

Dayanımı

(N/mm2)

İlk ölçü

boy

(mm)

Son ölçü

boyu

(mm)

Kopma

uzaması

(%)

Kesit

daralması

(%)

1 874.28 1106.69 80 93.56 16.9 39

2 867.43 1098.02 80 * -* *

3 865.90 1096.07 80 * * *

Ortalama 869.20 1100.26 80 * * *

Şekil 6.3. 600℃ Temperlenen çekme çubuğu

Şekil 6.4. Farklı temperleme sıcaklıklarında SAE 4340 çeliğinin akma-çekme

değerleri dayanım değerleri

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

300 350 400 450 500 550 600

Dayan

ım (

MP

a)

Temperleme Sıcaklığı (°C)

Akma Dayanımı

Çekme Dayanımı

52

Lee ve Su (1999), makalelerinde SAE 4340 çeliğinin farklı temperleme sıcaklıkları

ve farklı temperleme tav süresinde uygulanan çekme çubukların akma ve çekme

dayanımlarını şekil 6.5’ de verilmiştir.

Şekil 6.5. SAE 4340 Çeliğinin farklı temperleme sıcaklığında akma-çekme

dayanımına etkisi (Lee ve Su, 1999)

6.2. Yüzey Pürüzlülük Ölçümü

Deney numunelerinde yorulma dayanımını etkileyen faktörlerden biri olan yüzey

kalitesi ölçümü, S.D.Ü Mükemmeliyet Merkezinde yapılmıştır. Hommel Tester t-500

model yüzey pürüzlülük cihazı kullanılmıştır (Şekil 6.6). Sonuçları aşağıda

verilmiştir (Çizelge 6.5).

53

Çizelge 6.5. Yüzey pürüzlülük değerleri

Numuneler

Ra (μm) Üç farklı noktadaki ölçüm

Kenar Nokta

(1) Orta

Kenar Nokta

(2)

Isıl İşlem

Görmemiş 1,3 0,8 1,4

300 ℃

temperlenen 1,7 2,6 1,6

500 ℃


600 ℃


Şekil 6.6. Yüzey pürüzlülük cihazı

6.3. Sertlik Ölçümü

Sertlik deneyleri S.D.Ü Makine Mühendisliği laboratuvarında yapılmıştır. Sertlik

ölçmeler; ısıl işlem görmemiş numunelerde, yağda sertleştirdikten sonra temperleme

tavı uygulanıp yağda soğutulmuş numunelerde ve yağda sertleştirdikten sonra

temperleme tavı uygulanıp havada soğutulmuş numunelerde ayrıca, yağda

sertleştirilmiş, temperlenmemiş numunede gerçekleştirilmiştir. Sertlik ölçümü için

54

numuneler dört gruba ayrılmıştır. 1.Grup ısıl işlem görmemiş 2. grup sadece yağda

sertleştirilmiş 3. Grup yağda sertleştirilmiş, temperleme tavı sonucunda temperleme

tavı sonunda yağda soğutulmuş 4. Grup yağda sertleştirilmiş ve temperleme tavından

sonra havada soğutulmuştur. Sertlik ölçümünde kullanılan cihaz, DIGIROCK- RB

üniversal sertlik ölçüm cihazı olup, fotoğrafı Şekil 6.7 ve sertlik sonuçları çizelge

6.6’de verilmiştir. YS temperlendikten sonra yağda soğutulan numuneler, HS ise

temperlendikten sonra havada soğutulan numunelerdir.

Şekil 6.7. Üniversal sertlik ölçüm cihazı

55

Çizelge 6.6. Sertlik Değerleri

Numuneler HRC Üç farklı noktadaki ölçümler

Kenar Nokta (1) Orta Kenar Nokta (2) Ortalama

Grup 1 28.3 29.4 28.3 28.6

Grup 2. 54 53 54 53.6

Grup 3.1 (YS 300T) 54 53.5 55.2 54.2

Grup 3.2 (YS 500T) 44.2 43.5 43.5 44

Grup 3.3 (YS 600T) 35 37.9 38.1 37

Grup 4.1 (HS 300T) 52.4 52 53.1 52.5

Grup 4.2 (HS 500T) 45.7 42 43 43.5

Grup 4.3 (HS 600T) 32 33,5 34,2 32.2

56

Sertlik numunelerinin karşılaştırılmalı değerleri Şekil 6.8 ‘da verilmiştir. Lee ve Su

(1999), makalelerinde SAE 4340 çeliğinin farklı temperleme sıcaklıkları ve farklı

temperleme tav süresi uygulanan metalografik numunelerin sertlik değerleri Şekil

6.9’ de verilmiştir.

Şekil 6.8. Temperleme sıcaklığı ile sertliğin değişimi

Şekil 6.9. SAE 4340 Çeliğinin farklı temperleme sıcaklığındaki sertlik değişimi (Lee

ve Su, 1999)

20

25

30

35

40

45

50

55

60

300 400 500 600 700

HR

C

Temperleme Sıcaklıkları (°C)

Grup 3

Grup 4

57

6.4. Metalografik ve SEM İncelemeleri

Metalografik ve SEM incelemeleri için 5 adet numune hazırlanmıştır. Bunlardan 1

adedi ısıl işlem görmemiş, 1 adedi 860 ℃ sertleştirilen ve diğer 3 adedi de 860 ℃

yağda su verilerek ve 300, 500, 600 ℃ temperlenmiş ve havada soğutulmuş

numunelerdir. Metalografik deneylerin yapılabilmesi için numunelere yüzey

düzgünleştirme için zımparalama ve parlatma işleminden sonra 90 ml etil alkol + 10

ml nitrik dağlama reaktifi kullanılmıştır. Dağlanan yüzeyler, saf su ile yıkanıp, sıcak

hava ile kurutulmuştur. Aşağıda verilen Şekil 6.10 - 6.17 numunelerin 600X ve

1500X büyütmelerde fotoğrafları ve Şekil 6.18 ‘de SEM görüntüsü verilmektedir.

Şekil 6.10. Isıl işlem görmemiş numune (600X)

Şekil 6.11. 860 ℃ Yağda sertleştirilen numunede iç yapı (600X)

58

Şekil 6.12. 300 ℃ Temperlenmiş numune (600X)


59




60


(a) (b)

(c) (d)

Şekil 6.18. SEM numuneleri 5000X (a) Isıl işlem görmemiş (b) 300℃ Temperlenen

(c) 500 ℃ Temperlenen (d) 600℃ Temperlenen

61

6.5. Yorulma Deneyleri

Yorulma gruplarının dönel eğmeli yorulma sonuçları ve S-N eğrileri

verilmiştir(Çizelge 6.7-6.13, Şekil 6.19-6.25).

Çizelge 6.7. Grup 1 (ısıl işlem görmemiş) yorulma sonuçları

Numuneler Gerilme

(MPa) Çevrim Sayısı

1.Numune 650 5580

2.Numune 650 6795

3.Numune 550 12555

4.Numune 550 15345

5.Numune 450 41850

6.Numune 450 44690

1. Grup

Çevrim Sayısı

0 10000 20000 30000 40000 50000

Ge

rilm

e [M

Pa

]

400

450

500

550

600

650

700

Deneysel Çalışma

Deneysel Çalışmanın Yakınsak Eğrisi

Şekil 6.19. 1.Grup: Isıl işlem görmemiş numunelerin S-N eğrisi

62

Çizelge 6.8. Grup 2.1 300 ℃ temperlenmiş yağda soğutulmuş numunenin yorulma

sonuçları

Numuneler Gerilme


1.Numune 650 19530

2.Numune 650 27790

3.Numune 550 50220

4.Numune 550 58590

5.Numune 450 220250

6.Numune 450 250200

Grup 2.1

Çevrim Sayısı

2x104 3x104 5x104 6x104 2x105 3x105

Ge

rilm

e [M

Pa

]

400

450

500

550

600

650

700

Deneysel Çalışma


Şekil 6.20. Grup 2.1 300 ℃ temperlenmiş yağda soğutulmuş numunelerin S-N eğrisi

63

Çizelge 6.9. Grup 2.2 500 ℃ temperlenmiş yağda soğutulmuş numunelerin yorulma

sonuçları

Numuneler Gerilme


1.Numune 650 13950

2.Numune 650 15200

3.Numune 550 36270

4.Numune 550 43245

5.Numune 450 125550

6.Numune 450 150500

Grup 2.2

Çevrim Sayısı

0 2,0x104 4,0x104 6,0x104 8,0x104 105 1,2x105 1,4x105 1,6x105

Ge

rilm

e [M

Pa

]

400

450

500

550

600

650

700

Deneysel Çalışma


Şekil 6.21. Grup 2.2 500 ℃ temperlenmiş yağda soğutulmuş numunelerin S-N eğrisi

64

Çizelge 6.10. Grup 2.3 600 ℃ temperlenmiş yağda soğutulmuş numunelerin yorulma

sonuçları

Numuneler Gerilme


1.Numune 650 6975

2.Numune 650 8370

3.Numune 550 16740

4.Numune 550 26505

5.Numune 450 97650

6.Numune 450 117180

Grup 2.3

Çevrim Sayısı

0 2,0x104 4,0x104 6,0x104 8,0x104 105 1,2x105 1,4x105

Ge

rilm

e [M

Pa

]

400

450

500

550

600

650

700

Deneysel Çalışma


Şekil 6.22. Grup 2.3: 600 ℃ temperlenmiş yağda soğutulmuş numunelerin S-N eğrisi

65

Çizelge 6.11. Grup 3.1 300 ℃ temperlenmiş havada soğutulmuş yorulma sonuçları

Numuneler Gerilme


1.Numune 650 13950

2.Numune 650 16740

3.Numune 550 44640

4.Numune 550 48225

5.Numune 450 209250

6.Numune 450 223200

Grup 3.1

Çevrim Sayısı

0 5,0x104 105 1,5x105 2,0x105 2,5x105

Ge

rilm

e [M

Pa

]

400

450

500

550

600

650

700

Deneysel Çalışma


Şekil 6.23. Grup 3.1: 300 ℃ temperlenmiş havada soğutulmuş numunelerin S-N

eğrisi

66


Numuneler Gerilme


1.Numune 650 6975

2.Numune 650 8370

3.Numune 550 25110

4.Numune 550 26505

5.Numune 450 97650

6.Numune 450 108810

Grup 3.2

Çevrim Sayısı

0 2,0x104 4,0x104 6,0x104 8,0x104 105 1,2x105

Ge

rilm

e [M

Pa

]

400

450

500

550

600

650

700

Deneysel Çalışma



eğrisi

67


Numuneler Gerilme


1.Numune 650 5580

2.Numune 650 6795

3.Numune 550 12550

4.Numune 550 13950

5.Numune 450 69750

6.Numune 450 75530

Grup 3.3

Çevrim Sayısı

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000

Ge

rilm

e [M

Pa

]

400

450

500

550

600

650

700

Deneysel Çalışma



eğrisi

68

Aşağıda bütün yorulma deney grupların karşılaştırmalı S-N eğrileri verilmiştir (Şekil

6.26 - 6.28).

Şekil 6.26. Temperlemeden sonra yağda soğutulan yorulma numunelerinin S-N

eğrileri (Grup 1 ve Grup 2 karşılaştırılmalı eğrileri)

Şekil 6.27. Temperlemeden sonra havada soğutulan yorulma numunelerinin S-N

eğrileri (Grup 1 ve Grup 3 karşılaştırılmalı eğrileri)

400

450

500

550

600

650

0 50000 100000 150000 200000 250000 300000

Ge

rilm

e (

MP

a)

Çevrim Sayısı

Grup 1

Grup 2.1

Grup 2.2

Grup 2.3

400

450

500

550

600

650

0 50000 100000 150000 200000 250000

Ger

ilme

(MP

a)

Çevrim Sayısı

Grup 1

Grup 3.1

Grup 3.2

Grup 3.3

69

Şekil 6.28. Yorulma numunelerinin genel karşılaştırılmalı S-N eğrileri

Yorulma ömrünün Şekil 6.29’de sertlik ve akma dayanımı ile ilişkisi Şekil 6.30’de

gösterilmiştir.

Şekil 6.29. Sertliğin yorulma ömrünün üzerinde etkisi (Grup 3 temperlemeden sonra

yağda soğutulan, Grup 4 temperlemeden sonra havada soğutulan)

400

450

500

550

600

650

0 50000 100000 150000 200000 250000 300000

Ge

rilm

e (

MP

a)

Çevrim Sayısı

Grup 1

Grup 2.1

Grup 2.2

Grup 2.3

Grup 3.1

Grup 3.2

Grup 3.3

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

25 35 45 55

Çe

vrim

Say

ısı

Sertlik (HRC)

Sertlik (Grup 3)

Sertlik (Grup 4)

70

Şekil 6.30. Akma dayanımının yorulma ömrü üzerinde etkisi

Fabrikadan temin edilen 850 °C yağda sertleştirilen ve 600 °C temperlenen çelik ile

860 °C yağda sertleştirdiğimiz ve 600 °C temperlediğimiz çeliğin mekanik özellikleri

karşılaştırmalı olarak aşağıda verilmiştir (Çizelge 6.14) .

Çizelge 6.14. Karşılaştırılmalı deney sonuçları

Mekanik Özellikler Fabrikadan alınan

değerler

Deneylerimizde elde

edilen değerler

Çekme Dayanımı (MPa) 1140 1100

Akma Dayanımı (MPa) 1058 869

Yüzde Uzama ( %) 21 17

Sertlik (HB) 245 320

Kesit Daralması (%) 41 39

Çentik Darbe Dayanımı (J) 65 *

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

0 50000 100000 150000 200000 250000 300000

Akm

a D

ayan

ımı (

MP

a)

Çevrim Sayısı

Grup 1 - Grup 2

Grup 1 - Grup 3

71

7. TARTIŞMA VE SONUÇ

Isıl işlem yöntemlerinin, makine parçalarının yorulma dayanımları üzerine etkileri

deneysel çalışmalar ile belirlenmeye çalışılmıştır. Bu amaçla deney numunelerine

yağda sertleştirme işleminden sonra, farklı temperleme sıcaklıkları ve farklı soğutma

hızları uygulanmıştır. Hem orijinal ve hem de ısıl işlem uygulanmış yorulma

numunelerine dönen eğmeli yorulma deneyleri yapılmıştır.

Numunelerin metal mikroskobu ve elektron mikroskobu (SEM) ile hem orta hem de

kenar kısımlarından görüntüler alınmıştır.

Yapılan çekme deneylerinde, temperleme sıcaklığı arttıkça akma ve çekme dayanım

değerlerinin düştüğü görülmüştür (Şekil 6.4). Isıl işlem uygulanan çekme

çubuklarının sünek olarak kırıldığı saptanmıştır.

Isıl işlem uygulanmayan çekme çubuklarında ortalama akma dayanımı

660.53 MPa olarak bulunmuştur.

300 °C de temperlenen numunede, ortalama akma dayanımı, 1353.16 MPa,

ortalama çekme dayanımı ise, 1706.15 MPa olarak elde edilmiştir.

Temperlemeden sonra; havada ve yağda soğutulan numunelerde, temperleme

sıcaklığı arttıkça her iki ortamda soğutulan numunelerin sertlik değerlerinin düştüğü

belirlenmiştir (Şekil 6.7).

Sertlik ölçme numunelerinde, herhangi bir ısıl işlem uygulanmamış

numunelerin yüzey sertliği ortalama 28.6 HRC ‘dir

860 °C de yağda su verilen numunede yüzey sertliği, sertlik değeri ortalama

53.6 HRC olarak elde edilmiştir.

Temperleme sıcaklığından sonra yağda soğutulan numunelerin havada

soğutulan numunelere göre sertlik değerinin daha yüksek olduğu

görülmüştür.

72

Metalografi deney numunelerinde aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir.

Yağda soğutma sonrası martenzitik yapıdan oluşan numunelerin temperleme

sonrası elde edilen mikro yapılarına bakıldığında beynitik bir yapıda olduğu

görülmektedir. 300 ℃ , 500 ℃ , 600 ℃ yapılan temperleme işleminde ise

martenzit yapının, temperlenmiş martenzit olduğu görülmüştür. (Martenzit

yapının elde edilmesi; yağda soğutma hızının, kritik soğuma hızından daha

yüksek hızda gerçekleşmesinin bir sonucudur.)

Yağda su vermeden sonra, temperleme işlemi uygulanan numunelerden

alınmış optik mikroyapı görüntüleri verilmiştir (Şekil 6.10 – 6.17).

Orijinal numunelerde 600X büyütmede, ferrit ve perlit taneli içyapı

görülmektedir (Şekil 6.10).

860 ℃ yağda sertleştirilen, temperleme yapılmayan numunenin 600X

büyütmede, yapısının martenzit olduğu görülmüştür (Şekil 6.12)

600X büyütmelerde ve 300 ℃ de temperlenen numuneye göre, 500 ℃

temperlenmiş numunenin, beynit taneleri etrafında, kalınlaşmış tane

sınırlarında adeta ağ şeklinde bir oluşumun meydana geldiği belirgin olarak

görülmüştür (Şekil 6.12).

600X büyütmelerde ve, 600 ℃ temperlenmiş numunenin, 500 ℃ temperlenen

numuneye göre, daha küçük boyutlu taneler ve tane sınırlarındaki

kalınlaşmanın inceldiği ve ince taneli bir yapı oluşumu görülmüştür. (Şekil

6.16).

Yukarıdaki mikro yapı oluşumları, 300 ℃, 500 ℃, 600 ℃ de temperlemeden

sonra havada soğutulan numunelerin, 1500X büyütmelerde elde edilen mikro

yapı fotoğrafları ile de teyit edildiği görülmüştür.

73

Yorulma deneyi numunelerine, yağda sertleştirildikten ve temperleme sıcaklığından

sonra soğutma işlemi ayrı ayrı, yağda ve havada yapılmıştır. Her iki ortamda

soğutulan yorulma numunelerinde, temperleme sıcaklığı arttıkça sertliğin düştüğü

ayrıca, uygulanan eğilme gerilme değerinin artmasıyla da yorulma ömrünün azaldığı

saptanmıştır (Şekil 6.29-6.30).

Isıl işlem görmemiş olan numunelerde, yorulma ömrünün en az olduğu

görülmüştür (Çizelge 6.7).

300 °C de temperlemeden sonra havada soğutulan yorulma numunelerinde,

500 °C ve 600 °C de havada soğutulan yorulma numunelerine göre, yorulma

ömrünün daha yüksek olduğu görülmüştür., 300 °C de temperleme

sıcaklığının, uygulanan diğer temperleme sıcaklıklarına göre daha düşük

olduğu dolayısı ile de, sertlikte fazla bir düşme olmadığının sonucudur.

Temperleme sıcaklığından sonra yağda soğutulan numunelerin havada

soğutulan numunelere göre yorulma ömrünün daha yüksek olduğu

görülmüştür..

300 °C sıcaklıkta temperleme işleminden sonra, yağda soğutulan numunelerin

( 450 MPa Eğilme dayanımında ve 250020 çevrim sayısında), havada

soğutulan numunelere göre (450 MPa Eğilme dayanımında, 223200 çevrim

sayısında), yorulma ömrünün daha yüksek ve %12 oranında bir artışın olduğu

görülmüştür.

74

KAYNAKÇA

Akbulut, M., 2011. AISI 1045 Çeliğinin Yorulma Davranışı Üzerinde Mekanik

Yüzey İşleminin Etkisi. Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek

Lisans Tezi, 76 s, Elazığ.

Anderson, T.L., 2005. Fracture Mechanics Fundemental And Applications. CRC

Press, 219-254 s

ASM Metals Handbook, 1990. Properties And Selections: Irons, Steels, And High

Performance Alloys.

ASM Metals Handbook, 1991. Heat Treating.

ASM Metals Handbook, 1997. Materials Selection And Design.

ASM Metals Handbook, 1997. Fatigue And Fracture

Askeland, R.D., 2002. Malzeme Bilgisi ve Mühendislik Malzemeleri Cilt I.

Erdoğan, M., Nobel Yayın, 301-320 s, İstanbul.

Aydınoğlu, B., 2002. Az Alaşımlı Krom-Molibden Çeliklerinin Yapı Kontrolü.

İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Ensititüsü, Yüksek Lisans Tezi,

81 s, İstanbul.

Bargel, H.J., Schulze, G., 1995. Malzeme Bilgisi Cilt II. Güleç, Ş., Aran, A., 174 s.

İTÜ Makine Ofset Atölyesi, İstanbul.

Barsom, M.L., Rolfe, M.S., 1999. Fracture And Fatigue Contol In Structures .ASTM,

516s. Philadelphia

Budynas, R.G., Nisbett, J.K., 2011. Shigley’s Mechanical Engineering Design.

McGraw – Hill Inc, 265-330 s.

Callister, W.D., Rethwisch, D.,G 2007. Materials Science and Engineering An

Introduction . John Wiley & Sons, 208-237s

Campbell, F.C., 2008. Elements of Metallurgy And Engineering Alloys. ASM

International, 672 s.

Çarboğa, C., 2002. Ç 1010 Yapı Çeliğinde Soğuk Çekme ile Sağlanan

Deformasyonun Malzemenin Yorulma Davranışına Etkisinin İncelenmesi.

Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 98 s, Ankara

Çökelek, M., 2001. Islah Çeliklerinde Isıl Parametrelerinin Yorulma Üzerine Etkisi.

Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi,

145 s, Isparta.

75

Ellyin, F., 1997. Fatigue Damage, Crack Growth And Life Prediction . Chapman &

Hall, 483 s

Genel, K., 2000. İyon Nitrürlenmiş AISI 4140 Çeliğinin Yorulma ve Korozyonlu

Yorulma Davranışı. İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü,

Doktara Tezi, 128 s, İstanbul.

Güven, Ş.Y., Delikanlı, K., Öncel, E., 2014. AISI 4140 Çeliğine Uygulanan

Nitrasyon Yüzey Sertleştirme İşleminin Yorulma Dayanımına Etkisi.

Süleyman Demirel Üniversitesi SDÜ Teknik Bilimler Dergisi, 4(2), 29 – 39

Güvenç, M.A., Gürel, E.G., Akdı, S., Birol, Y., 2014. Otomotiv Süspansiyon

Sistemlerinde Kullanılan Küresel Mafsalların Dinamik Yük Altında Yorulma

Isıl İşlem Tekniklerinin Etkisi. 15th International Materials Symposium, 15-17

October, Denizli, 117-123

Hummel, E.R., 2004. Understanding Materials Science. Springer, 455 s.

Kandemir, K., Can, A.Ç., Ası, O., 2000. Üretim Aşamasında Makine Parçalarının

Yorulma Dayanımını Artırıcı Önlemlerin Alınması. Mühendis ve Makina

Dergisi, 41(486), 23 -29

Kandemir, K., Can, A.Ç., Ası, O., 2000. Tasarım Aşamasında Makine Parçalarının

Yorulma Dayanımını Artırıcı Önlemlerin Alınması. Mühendis ve Makina

Dergisi, 41(484), 19 -26

Karaaslan, A., 2010. Mühendislik Alaşımları İçin Faz Diyagramları. Literatür

Yayınları, 344 s, İstanbul.

Kaya, M.T., 2016. SAE 4140 (42CrMo4) Islah Çeliğinin Bileşik Gerilmeli Yorulma

Davranışının İncelenmesi. Bozok Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü,

Yüksek Lisans Tezi, 116s, Yozgat

Kayalı, S.E., Cahit, E., Dikeç, F., 1983. Metalik Malzemelerin Mekanik Deneyleri.

İstanbul Teknik Üniversitesi Matbaası, 179s. Gümüşsuyu - İstanbul

Korkmaz, S., 1996. Ç 1045 Çeliğinde Isıl İşlem Parametrelerinin Yorulma

Mukavemetine Etkisi. Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri

Enstitüsü, Yüksek Lisan Tezi, 72 s, Isparta.

Lee, W.S, Su, T.T., 1999. Mechanical Properties And Microstructural Features Of

AISI 4340 High-Strength Alloy Steel Under Quenched And Tempered

Conditions. Elsevıer, 87, 198 -206

McKeighan, P.C., Ranganathan, N., 2005. Analysis Under Variable Amplitude

Loading Conditions. .ASTM, 26-34 s. USA

Mercan, S., 2013. Sürtünme Kaynağı ile Birleştirilmiş AISI 2205 / AISI1020

Malzeme Çiftinin Mikroyapı ve Yorulma Davranışının Araştırılması . Fırat

Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 228 s, Elazığ.

76

Onaran, K., 2014. Malzeme Bilimi. Bilim Teknik Yayınevi, 383 s. İstanbul.

Öncel, E., 2011.Yüzey Sertleştirme İşlemlerinin AISI 4140 Çeliğinin Yorulma

Dayanımına Etkisinin Araştırılması. Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen

Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisan Tezi, 97 s, Isparta.

Özel, A., Şen, S., Belevi, M., 1998. Farklı Yükleme Tipleriyle Elde Edilen Artık

Gerilmelerin Dişli Zincir Mukavemetine Etkisi. J. Of Engineering and

Enviromental Science TÜBİTAK, 22, 461-470

Postacıoğlu, B., 1981. Cisimlerin Yapısı ve Özellikleri. İstanbul Teknik Üniversitesi

Matbaası, 543 s. Gümüşsuyu – İstanbul

Saatçi, G.E., Tahralı, N., 2003. Birikimli Hasar Teorileri Ve Yorulma Çatlağına Göre

Ömür Değerlendirmeleri. Havacılık Ve Uzay Teknolojileri Dergisi, 1(2),

33-39

Sakin, R., Er, M., 2010. 1100 – H14 Alüminyum Alaşımının Düzlemsel Eğme

Gerilmeli Yorulma Davranışının İncelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik

Mimarlık Fakültesi Dergisi, 25(2), 213 – 223

Savaşkan, T., 1999. Malzeme Bilgisi ve Muayenesi. Beta BASIM A.Ş, 283 s.

Trabzon.

Saygın, M., 2006. AISI 1020 Çeliklerinde Borlamanın Yorulma Dayanımına Etkisi.

Eskişehir Osman Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans

Tezi, 59 s, Eskişehir.

Smith, W.F., Hashemi, J., 2011. Foundations of Materials Science And Engineering.

McGraw-Hill, 408-409 s, New York.

Smith, W. F., 2009. Malzeme Bilimi ve Mühendisliği. Kınıkoğlu N.G., Literatür

Yayıncılık, 482-483 s, İstanbul.

Smith, W. F., 1993. Structure And Properties of Engineering Alloys. McGraw-Hill,

630 s.

Stephens, R.I., Fatemi, A., Stephens, R.R., Fuchs, H.O 2001. Metals Fatigue in

Engineering. John Wiley & Sons Inc, 59-83 s

Subaşı, M., 2006. AISI 4140 Çeliğinde Sertlik, Yorulma Dayanımı ve Kalıcı Gerilme

İlişkisi. Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisan Tezi, 122 s,

Ankara.

Subaşı, M., Karataş, Ç., 2010. AISI 4140 Çeliğinde Sertlik Yorulma Dayanımı

İlişkisi. KSÜ Mühendislik Bilimleri Dergisi, 13(1), 21 – 27

Şık, A., Önder, M., Korkmaz, M.S., 2015. Taşıt Jantlarının Yapısal Analiz İle

Yorulma Dayanımının Belirlenmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi,

3(3), 565 – 574

77

Tauscher, B., 1983. Çelik ve Demirlerin Yorulma Dayanımı Malzeme Davranışı,

Biçim Etkisi ve Hesaplama Yöntemleri. Güleç, Ş., Aran, A., 174s. İTÜ

Makine Ofset Atölyesi, İstanbul

Tekin, E., 1986. Mühendisler İçin Çelik Seçimi. T.M.M.O.B Yayın No:119, 429 s

Topbaş, M. A., 1998. Çelik ve Isıl İşlem El Kitabı. Prestij Yayıncılık Bas. Hiz, 539 s

İstanbul.

Totten, E.G., 2006. Steel Heat Treatment Handbook. CRC Press, 169-171 s.

Ünal, E., 2003. Sürtünme Kaynağı ile Birleştirilmiş AISI 4340 Çeliği ile Paslanmaz

Çeliklerin Yorulma Dayanımının Araştırılması. Fırat Üniversitesi, Fen

Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 115 s, Elazığ.

Temiz, V., Makine Elemanlarının Sürekli Mukavemete Göre Hesabı. Erişim Tarihi:

04.04.2018. http://web.itu.edu.tr/temizv/Sunular/Yorulma.pdf

Yayla, P., 2007. Kırılma Mekaniği. Çağlayan Kitapevi, 229 s. Beyoğlu – İstanbul

Wegst, C.W., 1992. Key to Steel. Verlag Stahlschlüssel Wegst GmbH, 28-29 s

Almanya.

78

ÖZGEÇMİŞ

Adı Soyadı : Doğancan ÇELİK

Doğum Yeri ve Yılı : AYDIN, 1993

Medeni Hali : Bekar

Yabancı Dili : İngilizce

E-posta : [email protected]

Eğitim Durumu

Lise : Koçarlı Anadolu Lisesi, 2011

Lisans : SDÜ, Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği Bölümü

Documents

SAE 4340 ÇELİĞİNDE ISIL İŞLEM PARAMETRELERİNİN …