Temper embrittlement behaviour of steel costing for welded structures

oz KAYNAK EDİLEN YAPILAR İÇİN ÇELİK DÖKÜMLERİN TEMPER KIRILGANLIĞI Ertan, Aydın Yüksek Lisans, Metalürji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Assoc. Prof.Dr. Vedat Akdeniz. Ortak Tez Yöneticisi: Assoc. Prof. Dr. Rıza Gürbüz Ocak 1999, 63 sayfa Bu çalışmada Japon Standartlarına göre SC46W olarak adlandırılan kaynak edilen yapılar için çelik dökümlerin temper kırılganlığı davranışı araştırılmıştır. Kırılma kavramının geliştirilmesinde tavlama ya da temperleme sıcaklığının, temperleme zamanının ve sonrasındaki soğutma koşullarının rolünü anlamak için değişik ısıl işlem prosedürleri uygulandı. Temper kırılganlığını açıklamak ve geçiş sıcaklığını belirlemek için Charpy çentikli darbe deneyi yapıldı. Kırılma türünü belirlemek için darbe deneyinden sonra kırılmış yüzeyler tarama elektron mikroskobuile incelendi. Genel olarak, farklı ön işlemlerden sonra uygulanan temperleme işleminin geçiş sıcaklığına olan etkisi araştırıldı. Bu amaçla ilk yapılan döküm ve tavlanmış durumda olan iki set deney numunesi ele alındı. Bu deney numuneleri ayrı ayrı incelendi ve böylece kırılma davranışı üzerine östenitleştirme sıcaklığının ve ilk yapının rolü araştırıldı. İlk tavlanan yapının, sonraki yağda yapılan su verme ile en yüksek tokluğa ulaştığı görüldü. Fakat döküm halindeki numunelerde 300 °C civarında tokluğun düştüğü tesbit edildi. 860 °C de yapılan östenitleme ve suda su verme işlemi sonunda ferritik-martensitik çift fazlı yapının geliştiği ve bu yapının düşük geçiş sıcaklığı sergilediği gözlemlendi. Anahtar Kelimeler: Geçiş sıcaklığı, Temper kırılganlığı, Temperlenmiş martensit kırılganlığı, darbe dayanımı. vı ABSTRACT TEMPER EMBRITTLEMENT BEHAVIOUR OF STEEL CASTING FOR WELDED STRUCTURES Ertan, Aydın M.S., Department of Metallurgical and Materials Engineering Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Vedat AKDENİZ Co-Supervisor: Assoc.Prof. Dr. Rıza GÜRBÜZ January 1999, 63 pages In this study, the temper embrittlement behaviour of steel casting for welded structures, designated as SC46W according to the Japanese Standarts, have been investigated. Various heat treatment procedures have been employed to understand the role of the annealing and/or tempering temperatures, tempering time and subsequent cooling conditions on the development of the embrittlement phenomenon. Charpy V-notch impact testing has also been performed to reveal temper embrittlement and to determine the transition temperature. Fracture surfaces mof the specimens were examined by Scanning Electron Microscopy after the impact testing to characterize the fracture modes. To this end, we have examined the influence of an tempering treatment on the transition temperature after different preliminary treatment. For this purpose, two sets of specimens, whose initial conditions were as-cast and annealed, have been studied seperately in such a way that these specimens allow study of the role of austenitizing temperature and the initial conditions on the behaviour of the embrittlement phenomenon. It has been observed that initially annealed samples has highest impact toughness by subsequent oil quenching. However, low toughness has been determined around 300 °C tempering in as-cast specimens. Austenitization at 860 °C followed by water quenching results in the development of ferritic-martensitic dual phase structure which exhibits very low transition temperature. Key Words: Transition temperature, temper embrittlement, tempered martensite embrittlement, impact toughness. IV 63