Search

EREĞLİ DEMİR VE ÇELİK FABRİKALARI SÜREKLİ TAVLAMA HATLARINDA ÇİFT-FAZLI ÇELİK ÜRETİLEBİLİRLİĞİNİN İNCELENMESİ (Doktora Tezi) BİLGE DEMİR GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Mayıs 2003 ÖZET Bu çalışmada, %0,064xC, %l,72Mn, %0,46Si, %0,67Ni ve %0,0617C, %l,89Mn, %0,363Si, %0.85Ni olmak üzere iki farklı kimyasal kompozisyona sahip çelik tipleri kullanılmıştır. İnce ve kaba olmak üzere iki farklı östenit dağılımı oluşturularak ve üç farlı kritik tavlama sıcaklıklarından (KTS) (ferrit+östenit bölgesi, A1-A3 arası) farklı soğutma hızlarında östenitten dönüşen fazların hacim oranları belirlenmiştir. Sonuçlar KTS'dan soğutulan bütün numunelerde, 0.01°C/sn soğuma hızında (fırmda soğutma) dahi beynit veya perlit oluşmadığını göstermiştir. Aı sıcaklığına yaklaşan KTS'dan soğutulan, kritik tavlama sırasnda mevcut olan östenitin, martensite dönüşüm miktarının arttığı tespit edilmiştir. Bu artış, kritik tavlama sırasında ince östenit dağılımına sahip numunelerde daha fazla olmuştur. Martensit hacim oranının (MHO) artması ile akma ve çekme dayanımları artarken düzgün ve toplam uzama azalmıştır. Sabit MHO'larında (% 15-25) ince yapıya sahip numuneler kaba yapıya sahip numunelerden daha yüksek akma ve çekme dayanımı sergilemişlerdir. Numunelerin genelinde yeni ferrit hacim oranının artması ile uzama değerleri artmıştır. İnce yapı daha yüksek akma ve çekme dayanımı gösterirken kaba yapı az da olsa daha yüksek süneklik göstermiştir. Mikroboşluklar boyun bölgesi içerisinde martensit, inklüzyon ve martensit- ferrit arayüzeyinde çekirdeklenmiştir. Kırılma yüzeyine yaklaştıkça11 mikroboşluk yoğunluğu artmıştır. Mikroboşluklar, ince yapıda daha küçük boyutlarda ve çok sayıda oluşmuş ve mikroboşlukların artması ile kırılmayı gerçekleşmiştir. Bilim Kodu Anahtar Kelimeler Sayfa Adedi Tez yöneticisi 710 Çift-Fazlı Çelik, Östenit Dağılımı, Sertleşebilirlik, Martensit Hacim Oranı, Yeni Ferrit 159 Doç. Dr. Mehmet ERDOĞAN Yrd. Doç. Dr. Elmas SALAMCI Ill AN INVESTIGETION OF PRODUCABILITY OF DUAL-PHASE STEEL AT THE CONTINUOUS ANNEALING LINE OF EREGLI IRON AND STEEL PLANT (Ph. D. Thesis) BİLGE DEMİR GAZI UNIVERSITY INSTUTE OF SCIENCE AND TECNOLOGY May 2003 ABSTRACT In this study, two different chemical composition of steels having 0,0640 C%, 1,72 Mn%, 0,46Si%, 0,67 Ni%, and 0,0617C%, l,89Mn%, 0,363Si%, 0.85Ni% were used. The volume fraction of transformed phases from austenite were determined by intercritical annealing of steels having fine and coarse austenite dispersions at three different intercritical annealing temperatures (ICAT) and then cooling at various rates. The results showed that pearlite or bainite were absent in all samples cooled from ICAT even at 0,01°C/s (furnace cooling) cooling rate. It was found out that martensite volume fraction (MVF) transformed from austenite present during ICAT increased on approaching Ai temperature. This increment was higher in samples with fine austenite dispersion during ICAT. By increasing MVF yield and tensile strength increased while uniform and total elongation decreased. At constant MVF (15- 25%) specimen with fine structure exhibited higher yield and tensile strength than coarse ones. Generally, strain values increased with increasing volume friction epitaxial (new) ferrite. Fine structures showed higher yield and tensile strength than coarse ones which exhibited slightly higher ductility. Microvoids were found to be nucleated on the martensite particles, inclusions or martesnsite-ferrite interface in the neck. The density of microvoids increased near to fracture surface. They were smaller in fine structure than that of coarseIV ones The coalescence of microvoids were dominant form of fracture in both structure. Science Code Key word Page number Adviser 710 : Dual-Phase Steels, Ostenite Dispersion, Hardenability, Martensite Volume Fraction, New Ferrit 159 : Assoc. Prof. Mehmet ERDO?AN Assist. Prof. Elmas SALAMCI 177

ÇİFT-FAZLI ÇELİK ÜRETİMİ, ÇİFT-FAZLI ÇELİKLERDE MARTENZİT HACİM ORANI VE MORFOLOJİSİNİN ÇEKME ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE ETKİSİ (Yüksek Lisans Tezi) Bilge DEMİR GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MAYIS 1997 ÖZET Bu çalışmada, martenzit morfolojisi ve hacim oranının çift-fazlı çeliklerin çekme özellikleri üzerine etkisi araştırılmıştır. Çalışmada % 0.217 C, % 0.971 Mn, % 0.494 Cr ve % 0.437 N i içeriğine sahip Ç. 8620 çeliği kullanılmıştır. 900°C'den suda suverme ile elde edilen başlangıç mikroyapısından (martenzit) ince (SS), 900°C'den fırında soğutma ile elde edilen başlangıç mikroyapısından (ferrit+perlit) kaba (FS) ve ısıl işlem görmemiş başlangıç mikroyapısından (ferrit+perlit) orta tane boyutuna sahip (BS) çift-fazlı çelikler kritik tavlama sonrasında suda suverme ile üretilmiştir. Bu mikroyapılarda martenzit hacim oranı 726°C ve 740°C'lerde tavlama sonrasında suda suverme ile %30 ve %40 olarak sabit tutulmuştur. Sabit martenzit hacim oranlarında, ince çift-fazlı mikroyapının orta ve kaba yapılara oranla daha iyi çekme özelliklerine sahip olduğu görülmüştür. Martenzit hacim oranının artması ile bütün yapıların dayanımları artarken sünekliklerinin azaldığı tespit edilmiştir. SS çelikleri ve üretilen diğer çift-fazlı çelikler orijinal Ç8620 çeliğinden daha yüksek akma ve çekme dayanımı göstermiştir. Buna karşın SS726 çeliğinin orijinal Ç8620 çeliği ve diğer çift-fazlı çeliklerden daha iyi süneklik değerlerine sahip olduğu gözlenmiştir. SS ısıl işlemi diğer çift-fazlı çelik üretim ısıl işlemleri ile karşılaştırıldığında, en iyi çekme özelliklerine sahip çift-fazlı çelik üretimi için cazip bir ısıl işlemdir. Bilim Kodu : 626.19.01. Anahtar Kelimeler : Çift-fazlı çelik, martenzit morfolojisi, martenzit hacim oranı Sayfa Adedi : 90 Tez Yöneticisi : Yrd. Doç. Dr. MEHMET ERDOĞAN VI PRODUCTION OF DUAL PHASE STEEL, EFFECT OF VOLUME FRACTION AND MORPHOLOGY OF MARTENSITE ON TENSILE PROPERTIES OF DUAL-PHASE STEEL. (M.Sc. Thesis) Bilge DEMİR GAZİ UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY May 1997 ABSTRACT In this work the effect of martensite content and morphology on the tensile behaviour of dual-phase steels was examined. Ç 8620 steel containing 0.217 wt %C, 0.917 wt %Mn, 0.494 wt %Cr ve 0.437 wt %Ni was used. From three starting microstructures (martensite, two types ferrite+pearlite) fine, medium and coarse microstructures were obtained by quenching from 900°C, cooling at furnace from 900°C followed by intercritical annealing. In these microstructures, martensite contents were kept constant at 30 and 40% by volume by controlled cooling from intercritical annealing temperatures of 726 and 740°C. It was found that at constant martensite content the fine dual-phase microstructures had better tensile properties than medium and coarse ones. In all structures tensile strength increased and ductility decreased with increasing martensite content. It was observed that apart from SS dual-phase steels other dual-phase steels exhibited higher yield and tensile strenghts and lower ductility than original 8620 steel from which dual-phase steel were produced. However, SS726 dual-phase steel had higher tensile strength and ductility than Ç 8620 and the other dual-phase steel. SS heat treatment is a favorite heat treatment to produce dual-phase steel which has the best tensile properties compered to the other dual-phase steels. Science code : 626. 1 9.01 Key words : Dual phase steel, martensite morphology, volume fraction of martensite Page number : 90 Supervisor : Asst. Prof. Dr. Mehmet ERDO?AN 105

Bu çalışmada, sıcak hadde finiş tezgâhı yolluk makaralarında aşınma problemleri incelenerek, ticari önerilen takım çeliklerinin uygunluğu araştırılmıştır. Üç farklı takım çeliği; 1.2379, 1.2436 ve CPR soğuk iş takım çelikleri kullanılmıştır. Bu çeliklerden üretilen sıcak hadde finiş tezgâhı yolluk makaraları gerçek üretim şartlarında kullanılarak aşınma durumları takip edilmiştir. Ayrıca gerçek şartlardakilere benzer aşamalarda üretilen pilot numuneler kullanılarak abrasiv aşınma davranışları test edilmiştir. Deney numuneleri ısıl işlem, gerçek şartlarda uygulama, sertlik ölçme, aşınma deneyleri ve makro-mikro görüntü analizi vb. incelemelere tabi tutulmuştur. Abrasif aşınma deneyleri; aşındırıcı olarak 60 mesh ve 220 mesh zımpara, 30 N, 50 N ve 80 N olmak üzere 3 farklı kuvvet ve 10 ve 20 metre abrasiv aşınma yolu şartlarında gerçekleştirilmiştir. Deneysel ve gerçek şartlarda uygulama sonuçları paralellik göstermektedir. CPR kalite soğuk iş takım çeliği 1.2379 ve 1.2436 soğuk iş takım çeliklerine göre daha yüksek aşınma ve tokluk değerlerine sahiptir. Bunda homojen ve küçük ebatlı karbür dağılımının yanında düşük karbon içeriğinin de çok etkili olduğu kanaati uyanmıştır. The suitability of commercially suggested tool steels was investigated by examining the wear problems of hot rolling stand runner reels in this study. Three different tool steels; 1.2379, 1.2436 and CPR cold work tool steels were used. The wear conditions of the hot rolling stand runner reels produced from these steels were followed in real production conditions. Also, abrasive wear behaviors were tested using pilot samples produced at similar stages as in real conditions. The test specimens were subjected to many investigations (heat treatment, application in real conditions, hardness measurement, abrasion tests and macro-micro image analysis etc.). Abrasive wear tests were carried out with 60 mesh and 220 mesh abrasives, 3 different forces (30 N, 50 N and 80 N) and 10- and 20-meters abrasive wear conditions. The results of the experimental and real conditions showed similarity. CPR quality cold work tool steel has higher wear and toughness values than 1.2379 and 1.2436 cold work tool steels. In addition to homogeneous and small size carbide distribution, low carbon content is very effective in this case. 67

Bu çalışmada, temelde genel alaşım içeriği benzer fakat karbon miktarıları farklı iki çelik kullanılarak otomotiv TRIP çeliklerinin üretilebilirliği ve mekanik özellikleri araştırılmıştır. Bu iki farklı düşük maliyetli-alaşımlı 0,14C-1,62Mn-0,62Si ve 0,23C-1,586Mn–0,642 Si (wt.%) kimyasal bileşimine sahip hassas döküm, sıcak haddeleme işlemleri ile levha olarak üretilmiştir. Bu başlangıç levha numunelerine iki aşamalı ısıl işlem (interkritik tavlama (IA) ve beynitik izotermal tutma (BIT)) uygulanarak mikroyapılarında izotermal fazlar (Beynit, ferrit, kalıntı östenit ve süreye bağlı olarak çok az martensit) sonucunda TRIP çelikleri elde edilmiştir. Isıl işlemlerin tasarımı için; ısıl işlemlerin ilk aşaması olan kritik tavlamada (kısmi östenitleme) tavlama sıcaklıklarına bağlı olarak faz hacim oranlarının değişimi kritik tavlama- su+buz da su verme ile tespit edilmiştir. Buradan elde edilen ferrit östenit hacim oranları kullanılarak TRIP ısıl işleminin esasını oluşturan BIT tutma süreleri CCT ve TTT diyagramları kullanılarak belirlenmiştir. Sonuçta her iki grup için, kritik tavlama + farklı sürelerde BIT ile % 50, % 70 ve % 90 olmak üzere 3 farklı oranda beynit fazı içeren TRIP yapıları üretilmiştir. Çalışmada, ısıl işlem, metalografi, XRD, optik inceleme ve taramalı elektron mikroskobu (SEM), sertlik testi ve çekme testi sistematiği ve işlemleri uygulanmıştır. Üretilen çelik yapıların faz oranlarının sıcaklık ve tutma süresine bağlı olarak değişimi mikroyapı haritaları ile de ifade edilmiştir. Sonuçlar, üretilen TRIP çeliklerinin mikroyapılarının esasen ferrit, kalıntı östenit (RA), beynit ve bir miktar martensitten oluştuğunu göstermektedir. Mikroyapı haritaları BIT işlemlerinin tasarlanması için oldukça faydalı bilgiler içermektedir. Mekanik sonuçlar TRIP çeliği üretimi ile sertlik değerlerinin 198-307 HV0,5 arasında, dayanım değerlerinin 731-1042 MPa arasında ve uzama değerlerinin 26-34 arasında değiştiğini göstermektedir. En çarpıcı sonucun 1042 MPa dayanımı ve % 26,4 uzama değerleri ile 2 Ö %70 numunesinde elde edildiği görülmüştür. Elde edilen sonuçlar Ticari skalada TRIP 600 ile TRIP 1000 arasında değişmektedir. Bu çalışmada kullanılan çelik kimyasal kompozisyonlarının düşük alaşımlı olması oldukça önemli görülmektedir. Sonuç olarak bu çalışma ile TRIP çeliği üretilebilirliği ve sistematiği teorik ve deney olarak ortaya konulmuştur. In this study, the manufacturability and mechanical properties of automotive TRIP steels were investigated using two steels which were basically similar in general alloy content but different in carbon content. Precision casting with these two low cost-alloyed 0.14C-1,62Mn-0,62Si and 0,23C-1,586Mn-0,642Si (wt.%) chemical composition was produced as hot-rolled plates. TRIP steels were obtained as a result of isothermal phases in the microstructures (Beynite, ferrite, residual austenite and very little martensite depending on the duration) by applying two step heat treatment (intercritical annealing (IA) and bainitic isothermal retention (BIT)) to these starting sheet samples. For the design of heat treatment; the change in phase volume ratios due to the annealing temperatures in the critical stage (partial austenitic), which is the first step of the heat treatment, was determined by quenching the critical annealing + ice. Using the ferrite austenite volume ratios obtained from this, the BIT retention times which constitute the basis of the TRIP heat treatment were determined using CCT and TTT diagrams. As a result, for both groups, TRIP structures with critical annealing + BIT at different times and 50%, 70% and 90% of 3 different bianitic phases were produced. In the study, heat treatment, metallography, XRD, optical inspection and scanning electron microscopy (SEM), hardness test and tensile test systematics and procedures were applied. The variation of the phase ratios of the steel structures depending on the temperature and the holding time is also expressed by the microstructure maps. The results show that the microstructures of the produced TRIP steels mainly consist of ferrite, residual austenite (RA), bainite and some martensite. Microstructure maps contain very useful information for the design of ICT processes. The mechanical results show that hardness values with TRIP steel production vary between 198-307 HV0.5, strength values vary between 731-1042 MPa and elongation values vary between 26-34. The most striking result was obtained at the 2 Ö %70 specimen with a strength of 1042 MPa and an elongation value of 26.4%. The results obtained vary between TRIP 600 and TRIP 1000 on the commercial scale. It is very important that the steel chemical compositions used in this study are low alloyed. As a result, TRIP steel manufacturability and systematization have been put forward as theoretical and experimental. 112

Bu çalışmada iki farklı dayanım seviyesinde ticari DP600 ve DP1000 ileri dayanımlı otomotiv sacları kullanılarak gerçekleştirilen nokta direnç kaynaklı birleşimler incelenmiştir. Çalışmada öncelikle eğmeli yorulma makinesi tasarlanarak üretilmesi sağlanmıştır. İleri dayanımlı çelikler özellikle de bu çalışmada kullanılan DP600 ve DP1000 çelikleri, günümüzün otomotiv gövdesinin ve eklenti parçalarının üretildiği en önemli metal malzemeleridir. Dinamik şartlarda çalışan, hatta istenmese de çarpışmaya maruz kalabilen, bir taşıtın imalinde kullanılan malzemelerin bütün özelliklerinin ayrıntılı olarak tespit edilmesi ve yeni açılımların sağlanması çok önemlidir. Çalışmalarda genellikle eksenel yorulma üzerinde yoğunlaşılmıştır. Bu çalışma kapsam ve konsepti ile ileri dayanımlı iki farklı DP çeliği kullanılarak ana malzeme ve nokta direnç kaynaklı birleşimlerin yorulma davranışları hem teorik hem de deneysel olarak detaylı incelenmiştir. Deneysel olarak; detaylı malzeme karakterizasyonu (mikro-makro inceleme), farklı parametreler kullanarak nokta direnç kaynaklı birleştirmeler, sertlik incelemesi, çekme-çekme makaslama testleri, eğmeli yorulma testi, mekanik ve kırılma davranışlarının detaylandırılması, optik ve stereo mikroskop analizleri ve XRD analizi çalışmaları yapılmıştır. Ayrıca teorik olarak elastik eğri denklemi ile eğmeli yorulma kuvveti ve eğme kuvveti değerleri üzerinden de eğmeli yorulma momenti elde edilmiştir. Deneysel çalışmalardan elde edilen kuvvet verileri, maksimum şekil değiştirme enerjisi hipotezinden hareketle eğmeli yorulma gerilmesini teorik olarak hesap etmek için kullanılmıştır. Deneysel sonuçlar; nokta direnç kaynak (NDK) numunelerinin ITAB ve kaynak metali mikroyapısının, esas metal alaşım içeriği, kaynak ısı girdisi ve soğuma şartlarının bir sonucu olarak esas metale göre önemli oranda değiştiğini göstermiştir. Nokta direnç kaynağı işleminden sonra kaynak metali ve ITAB sertliğinde esas metale göre önemli derecede artış meydana gelmiştir. Artan elektrod basıncı ve kaynak akımı genel olarak çekme makaslama yük taşıma kapasitesini arttırmıştır. Ayrıca sıçramanın çekme makaslama yük taşıma kapasitesi üzerinde negatif etkiye sahip olduğu gözlenmiştir. Bu çalışma sonuçlarından, eksenel yorulmada olduğu gibi artan kaynak akımının eğmeli yorulma dayanımını arttırdığı gözlemlenmiştir. Kaynak çekirdeği boyutu ve yorulma dayanımı arasında doğru orantılı ilişki elde edilmiştir. Ayrıca kısa ömürlü yorulma şartlarında, DP600 çelik sac numunelerinin dayanımı her ne kadar düşük de olsa uzun ömürlü yorulma şartlarında DP1000 çeliğine göre daha iyi yorulma gerilmesi değerleri verdiği gözlemlenmiştir. Hem çekme makaslama hem de eğmeli yorulma deneylerinde çekme tipi kırılma meydana gelmiştir. Resistance spot welded joints using DP600 and DP1000 advanced high strength automotive sheets with two different strength levels were investigated in the present study. Firstly, a bending fatigue machine was designed and produced in the study. High strength steels especially DP600 and DP1000 steels used in this study are the most important metal materials in where today's automotive body and attachment parts are produced. It is very important to identify all the features and provide new expansions of the materials used in the manufacture of a vehicle which are working under dynamic conditions and may even be exposed to collisions. The studies generally focus on axial fatigue. In this study, the fatigue behavior of the base material and resistance spot welded joints between two different high strength DP steels were investigated in detail both theoretically and experimentally. Experimentally; detailed material characterization (micro-macro analysis), spot welded joints obtained by different parameters, hardness examination, tensile-tensile shear tests, bending fatigue test, elaboration of mechanical and fracture behaviors, optical and stereo microscope analysis and XRD analysis were performed. Also, the bending fatigue force was calculated using the elastic curve equation and bending fatigue moment have been obtained from the bending fatigue force values. The force values obtained from experimental studies were used to calculate the bending fatigue stress theoretically based on the maximum deformation energy hypothesis. Experimental results; HAZ and weld metal microstructures of the RSW samples were significantly changed compared to the base metal because of the base metal alloy content, welding heat input and cooling conditions. Weld metal and HAZ hardness increased significantly compared to the base metal after RSW process. Generally, increased electrode pressure and welding current have increased the tensile shear load bearing capacity. Also, it has been observed that the expulsion has a negative effect on the tensile shear load bearing capacity. It has been observed that the welding current increases the fatigue strength like axial fatigue. Correlation between weld nugget size and fatigue strength was obtained. In low fatigue life conditions, DP600 steel sheet samples' strength lower than DP1000 steel. However, it was observed that DP600 steel sheet samples' fatigue stress values were better than DP1000 steel in high fatigue life conditions. Pull-out type fracture mode was occurred both tensile shear and bending fatigue experiments. 185

Bu tez çalışmasında, magnezyum matrisli, karbür ve nanografen katkılı/katkısız metal hibrit (Mg-MMCs) kompozit malzemelerin farklı işleme parametreleri ve matkap uçları kullanılarak delme ile işlemelerinin deneysel, istatiksel ve Taguchi metodu ile incelenmeleri detaylı olarak gerçekleştirilmiştir. Bu tez çalışmasının motivasyonu; çeşitli endüstriyel uygulamalarda minyaturize edilmiş yapı bileşenlerine olan talebin büyük bir hızla artarak büyümesidir. Mg-MMC'ler yüksek sürünme direnci, yüksek aşınma direnci yüksek dayanım düşük ağırlıkları sebebiyle mükemmelliğe aday bir malzemedir. Bu tezdeki araştırmaya esas incelenen malzeme grup ve kombinasyonu; nanografen katkısı (GNPs) ve mikro-boyutlu silikon karbür (SiC) partiküllerinden oluşmaktadır. Delme işlenebilirlik deney numuneleri Mg-MCs; (Mg/0.25GNPs) ve hibrid Mg-MCs (Mg/10SiC/0.25GNPs) olmak üzere iki grup olarak klasik toz metalürjisi (T/M) yöntemi ile üretilmiştir. Mikroyapı, kesme parametreleri, kesme kuvvetleri, tork, işlenmiş yüzey topografyası, deleminasyon, kesme takımı hasarları ve aşınma mekanizmaları; işlenebilirliğini tam olarak anlaşılması ve arzu edilyen olumsuz etkilerin minimize edilmesi için gruplandı ve optimizasyon yapıldı. Taguchi yaklaşımı ve regresyon analizi, kompozit/hibrid kompozit malzemelerin işlenebilirliğinin anlaşılması için uygulandı. Deneysel çalışmalar (delme işleme) kaplamasız PVD (TiN) ve CVD (AlTiN) nitrür kaplamalı matkap uçlarıve üç farklı kesme kesme hızı ( 30, 40 and 50 m/dk), yanında üç farklı ilerleme hızı (0.10, 0.15 ve 0.20 mm/dev) ve kuru işleme şartlarında yapılmıştır.Varyans analizleri ANOVA yöntemi ile kesme parametreleri çıktılarının kesme kuvvetleri, yüzey prüzlülüğü ve deleminasyon üzerindeki etkisinin belirlenmesi için kullanıldı. SiCP ve GNP' nin Mg metal matris içerisinde homojen dağılımlı gösterdiği tespit edildi ve metalurjik yapı makro hatalar içermiyordu. Deneysel çalışmalar, kesme kuvvetleri, tork, yüzey pürüzlülüğü ve deleminasyon oluşumu üzerinde ilerleme hızı, kesme hızı ve düşürülmüş ilerleme hızı ile yüksek kesme hızına tam bağlı olarak Mg-MMC'ler tercih edilebilir bir pozisyondaydı. Kuatratik regrasyon analiz modelinden türetilerek açıklanan değerler ve deneysel ölçülen değerler birbirleri ile yüksek bir uyum göterdi. Sonuç olarak literatürde geniş ve detaylı olarak yer almayan Mg-MMC'lerinişlenebilirliği teorik ve deneysel olarak ortaya konularak alanda literatüre önemli bir katkı sağlanmıştır. In this thesis research, a systematic drilling experimental study has been accomplished, with the aim of achieve an extra inclusive realization of the merits of Mg-MMCs machining aspects. This thesis research was motivated by growing demands of miniaturized components in various industrial applications. Mg-MMCs turn into one of the best alternatives because of its lightweight, strength, and elevated creep and wear resistance. The material system examined in this thesis research is Mg-MMCs which has been reinforced with nano-sized of the graphene nanoplatelets (GNPs) and micro-sized of the silicon carbide (SiC) particles. The machinability of two categories of Mg-MCs; (Mg/0.25wt%GNPs) and the hybrid Mg-MCs (Mg/10wt%SiC/0.25wt%GNPs) which are fabricated via the powder metallurgy procedure were investigated during dry drilling process. The microstructure, the cutting parameters influence, cutting forces, torque, machined surface topography, delamination, cutting tool failure and wear mechanisms were grouped and optimized for fully realization of the process mechanisms and to eliminate the undesirable effects.The Taguchi approach and regression analysis were applied with the aim of evaluate the machinability of the composite materials. The experiments were done with the uncoated, PVD (TiN) and the CVD (AlTiN) coated carbide bits at three different cutting speeds namely :( 30, 40 and 50 m/min), along with three different feed rates namely: (0.10, 0.15 and 0.20 mm/rev) under dry-machining conditions. The analysis of the variance (ANOVA) was utilized to assert the outcome of the process parameters on the torque, thrust force, surface roughness and delamination factor. The homogenous distribution of SiCP and GNPs into the Mg matrix was confirmed and the microstructure was free of macro defects. The experimental outcome point out that the thrust force, torque, surface roughness and the delamination formation were extremely reliant on the feed rate and cutting speed; and the higher cutting speed combine with lower feed rate was preferable in the drilling of Mg-MMCs. The predicted values derivate through the utilization of quadratic regression models and the measured values were very close to each other. 202

Çalışma ortamının güvenliği tüm meslek grupları için önem arz etmektedir. Bununla birlikte özellikle demir ve çelik sanayinde iş sağlığı ve iş güvenliği, personel sağlığı için oldukça önemlidir. Uluslararası Çalışma Örgütü ve Dünya Sağlık Örgütü sıklıkla meslek hastalıkları ve iş kazalarından kaynaklanan ekonomik ve sosyal kayıpların önemine vurgu yapmaktadır. Bu çalışmada ismi saklı bir çelik fabrikasının iş sağlığı ve güvenliği uygulama ve durum analiz verileri ile MESS'in Demir çelik alanındaki verileri karşılaştırılmış olarak değerlendirilmiştir. Demir çelik fabrikasında risk değerlendirilmesi ve anket çalışması yapılmıştır. Sonuçlar mevcut mevzuata göre yapılan çalışmalar neticesinde örnek demir çelik fabrikasının iş sağlığı ve güvenliği sonuçlarının MESS ile benzer olduğu kabul edilebilir. Ancak uygulamadaki şartlara bağlı olarak ilave mevzuat geliştirme ihtiyacının olduğu tespit ifade edilmiştir.Bu şekilde doğrudan çalışanlara yönelik iş ve güvenlik uygulamalarına dahil yapılan çalışmalar daha da güçlenebilir. Safety of the working environment is important for all occupational groups. However, the iron and steel industry, especially occupational health and safety, it is important for the health of staff. The International Labour Organization and the World Health Organization resulting from occupational diseases and accidents at work often emphasizes the importance of economic and social losses. This name is stored in a steel factory and study of occupational health and safety practices and case analysis data MESS is evaluated and compared the data in the field of iron and steel.Risk assessment and the survey was carried out in the iron and steel factories. Results of the sample steel mills as a result of the work done by existing legislation occupational health and safety as a result of can be considered to be similar to MESS. But it determined that there is the need to develop additional legislation, depending on the application requirements as stated.This study can be directly included in the business and safety practices for employees can be further strengthened. 142

Bu çalışmada, otomotiv sektöründe yaygın olarak kullanılan İleri Dayanımlı Çelikler (Advanced High Strenght Steel-AHSS)'den olan TRIP800 ve DP800 çeliklerinin nokta kaynaklı birleştirmelerinde mikroyapının kırılmaya etkisi incelenmiştir. İleri dayanımlı çelikler genellikle özel bir üretim yöntemi ve ısıl üretim rotası-şartlar neticesinde klasik ferritik-perlitik mikroyapıdan farklı olarak yeni ikili veya daha çok faz içeren çeliklerdir. İleri dayanımlı çeliklerin temel özellikleri, sahip oldukları faz yapısından ileri gelmektedir. Bu özellikler temel olarak ideal dayanım-süneklik ilişkisi ile ifade edilebilir. Bu sayede şekillendirilebilirlik ve şekillendirme sonrası yüksek dayanım özelliklerine sahiptirler. Bundan dolayı bu çalışmada, ön planda olan ileri dayanımlı çeliklerin mikroyapılarının kırılma davranışları üzerine etkisi üzerine yoğunlaşılmıştır. İleri dayanımlı çeliklerden en fazla yaygın etkiye sahip olan çelikler Çift-Fazlı (Dual-Phase Steels DP) ve Dönüşümle Plastikliği Artırılmış Çelikler (Transformation-Induced Plasticity TRIP) çelikleri olduğu için özellikle bu çelik türleri çalışma için seçilmiştir. Bunlar ticari ileri dayanımlı çeliklerden DP800 Çift-Fazlı çelikler ve TRIP800 çeliğidir. Bu şekilde iki farklı tür ve 2 farklı mikroyapı elde edilmiştir. Kırılmanın test edilmesi ve tanımlanması için standart çekme testi ve nokta kaynaklı birleştirmelere çekme makaslama testleri uygulanmıştır. Nokta kaynaklı numuneler özel olarak tasarlanmış ahşap kalıplara yerleştirilerek sabit basma kuvveti (6 bar), 5 kA, 7 kA ve 9 kA değişen kaynak akımlarında ve sabit kaynak süresinde 20 çevrim(1 Çevrim: 0.02 sn.) nokta direnç kaynak yöntemiyle birleştirilmiştir. İleri dayanımlı çeliklerin otomotiv uygulamalarında en yaygın kullanılan birleştirme yöntemi nokta direnç kaynağı uygulaması olmasından kaynaklanmaktadır. Numuneler nicel ve nitel standartlar ile birlikte ileri karakterizasyon işlemlerine tabi tutulmuştur. Yapılan makro ve mikro çalışmaların neticesinde kırılma davranışları tanımlanmıştır. In this study, the effect of mıcrostructure on fructure of spot welded joints of Advanced High Strength Steel, which is commonly used in automotive sector, was examined. Advanced high strength steels are the ones that include dual or more phase, which is different from classical ferritic-perlitic microstructure, and generally have a special production style and thermal production route. The basic features of advanced high strength steel result from this phase. These features can basically be expressed with an ideal relationship of strength-ductility. By this way, they have the features of mouldability and high strength after being shaped. Therefore, in this study, the effect of microstructure of advanced high strength steel, which is crucial, on rupture structure was focused. Since DP (Dual Phase Steels) and TRIP (Transformation Induced Plasticity) have more comman effect than the advanced high strength steel, these steel kinds were chosen to study. Theseare DP800 and TRIP800 steels from advanced high strength steels. In this way, two different species and two different microstructure were obtained.In order to test and identify the rupture, standard pulling test and pulling andshearing tests on spot welded joints were applied. Spot welded joints are joined together with resistance spot welding method at stable pressing strength (6 bar), 5 kA, 7 kA and 9kA changing welding currents and stable welding duration by placing on specially prepared wooden forms. Advanced high strength steel is the most commonly used joining method in automotive sector, and this results from spot resistance welding application. The samples were processed through advanced characterization together with qualitive and quantative standards. As for the results of macro and micro works, rupture behaviours were identified. 125

Bu çalışmada, orjinal vagon tamponu GGG 70 kalite küresel grafitli dökme demir malzemesinin dayanım-süneklik değerlerinin ısıl işlemler ile geliştirilebilirliği incelenmiştir. Bu amaçla numunelere yağda su verme, farklı sıcaklıklarda östenitleme ve farklı sürelerde östemperleme ısıl işlemleri uygulanmıştır. Isıl işlemler ile üretilen numune serileri bir dizi mekanik-metalografik testten geçirilmiştir.Sonuçlarda, orjinal vagon tamponu GGG 70 kalite küresel grafitli dökme demirin mikroyapısı Ferrit+Perlit+Grafit kürelerden meydana gelmiştir. Yağda su verme ısıl işlemi sonucunda büyük oranda martensit, östemperleme ısıl işlemi sonucunda mikroyapının genel olarak ösferrit adı verilen ? + yy.k. (yüksek karbon östenit) ile östemperleme süresine bağlı olarak dönüşmemiş östenitten meydana geldiği tespit edilmiştir.Genel olarak bütün östemperlenmiş numunelerde östenitleme sıcaklığının artmasıyla birlikte, toplam % uzama ve % kesit alanı daralması ile darbe dayanımında azalma olurken, çekme dayanımı ile sertlikte artış meydana gelmiştir. Östemperleme süresinin artmasıyla birlikte ise; çekme dayanımı ile sertlikte azalma meydana gelirken toplam % uzama ve % kesit alanı daralması ile darbe dayanımında artış olmuştur. Yağda su verme ısıl işleminde sertlikte martenzit fazı nedeniyle önemli ölçüde artış meydana gelmiştir. Aşınma testi sonuçları östenitleme sıcaklığı arttıkça ve de östemperleme süresi azaldıkça artan numune sertliğine bağlı olarak aşınma kaybının azaldığını göstermektedir. Yağda su verme ısıl işleminde ise martensit fazından dolayı artan numune sertliği ile aşınma kaybı azalmıştır. In this study, the improvement of the resistance-ductility values of the original material of the ductile cast iron of GGG 70 quality wagon bumper through heat treatment has been examined. To this end, heat treatment processes of oil quenching, austenitization at different temperatures and austempering for different periods have been applied to the samples. A series of mechanical-metallographic tests have been made on the sample series produced through heat treatment.In the results, the microstructure of the ductile cast iron of GGG 70 quality wagon bumper is made up of Ferrite + Perlite + Graphite nodule. After oil quenching and austempering heat treatment process, it has been detected to be made up mainly of martensite, and of retained austenite along with of ? + yy.k. (high carbone austenite), generally referred to as ausferrite, depending on the process period.Mainly in all austempered samples, the austenization temperature increases and whereas there has been a decrease in the total % of extension and % of the reduction of the area and in the impact resistance, there has been an increase in the tensile strength and in stiffness. During oil, there has been a significant increase due to martensite phase. As to the results of the wearing tests, we can see that as long as the austenitization temperature increases and austempering period decreases, the wearing loss declines depending on the increasing stiffness of the sample. Oil quenched samples showed highest wear resist values which in this study. 109

Bu çalışmada, Mg alaşımlarının nokta direnç kaynaklı birleştirmelerinin mekanik özellikleri incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda AZ31 kalite Mg alaşımı sac kullanılmıştır. Nokta direnç kaynak (NDK) işlemleri sabit elektrot basıncı, farklı kaynak süresi ve kaynak akımı şartlarında uygulanmıştır. NDK birleştirme (NDKB) numuneleri metalografik olarak optik ve SEM ile incelenmiş ve çekme makaslama deneyi ve mikrosertlik ölçümü gibi mekanik testlere tabi tutulmuşlardır. Sonuçlar, düğme merkezinde mikroyapının kabalaştığını ve morfolojinin değiştiğini göstermektedir. EDX analizleri kaynak merkezinde esas metale göre az da olsa kimyasal bir farklılık göstermiştir. Kaynak bölgesinde belirgin bir sertlik değişimi gözlenmemiştir. Kaynak akımı ve kaynak zamanının artmasına bağlı olarak çekme makaslama dayanımı ve yer değiştirme miktarı da artmaktadır. En yüksek dayanım ve yer değiştirme miktarı en yüksek kaynak akımı ve kaynak zamanı şartlarında elde edilmiştir. Ayrıca, çekme makaslama deneyi sonucunda koparılan numunelerde kırılma davranışı da değerlendirilmiştir. Kırık yüzeyler SEM ile de incelenmiştir. Bu kırık yüzeylerde esas olarak iki tip kırılma gözlenmiştir. In this study, the mechanical properties of the spot welded joints of Mg alloys. AZ31 quality Mg alloy sheet was used in the experimental study. Spot welding was conducted at constant electrode pressure, different welding period and welding current conditions. Spot welding joint samples were investigated metallographically by optical and SEM graphs and they are exposed to mechanical tests such as tensile shear test and microhardness measurement. The results showed that the microstructure coarsens and the morphology changes at the nugget center. EDX analyses showed some chemical differences from the base metal at the nugget center. There wasn?t observed any significant change of hardness at the welding region. As the welding current and welding period increase, tensile shear strength and strain increase. The highest strength and strain were obtained at the highest welding current and current periods. These results shows that the parameters used in the study are accurate. Besides, the fracture behavior of the fractured samples at the end of tensile shear tests was also evaluated. Basically two types of fracture were observed. Fractured surfaces were also examined by SEM. 94