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

Abstract

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