21. yüzyılın ikinci yarısında geliştirilen mikroalaşımlı çelikler; otomotiv başta olmak üzere, makine, enerji ve havacılık gibi endüstrinin önemli alanlarında kullanılmaktadır. Bu çeliklere düşük miktarda niyobyum (Nb), vanadyum (V) ve titanyum (Ti) ilave edilerek, karbonitrür oluşumu ve çökelmesi ile yeniden kristalleşmenin geciktirilmesi yoluyla ince taneli, yüksek mukavemetli yapı elde edilir. Çökelme prosesi, çeliğin mikroyapısını doğrudan etkiler, tokluğu ve kaynaklanabilirliğini de artırır. Mikroalaşımlı çelikler, konvensiyonel çeliklere göre ısıl işlem gerektirmemesi ve maliyetinin daha uygun olması açısından oldukça avantajlıdır. Çeliklerin birleştirilmesinde yaygın olarak; elektrik ark kaynağı, gaz altı (MIG/MAG, TIG) ve oksi-asetilen kaynak teknikleri kullanılmaktadır. Tüm kaynak teknikleri çeliklerin mikro yapısını az ya da çok değiştirir. Kaynak bölgeleri; ana metal, ısıdan etkilenen bölge (ITAB), kısmen erimiş bölge, arayüz ve kaynak metali kısımlarından oluşur. Mikroalaşımlı çeliklerde ITAB bölgesindeki hidrojen gevrekliği riski önemli sorunlardan biriyken, kaynak dolgu malzemelerindeki gelişmeler ve çelikteki karbon miktarındaki düşüş ile bu sorunda iyileşmeler gözlemlenmiştir. ITAB bölgesinde meydana gelen sertlik artışı martenzitik yapının oluşumu ile alakalı olup, karbon eşdeğeri formülü kullanılarak kompozisyonel bir karakterizasyon değerlendirmesi yapılabilmektedir. Bu parametreler genellikle sorunu önlemek için minimum ön ısıtmayı tasarlamayla bağlantılıdır. Nb alaşımlı çelikler ısıdan etkilenen bölgede, V alaşımlı çeliklere göre daha iyi tokluk sağlamaktadır. ITAB'daki tane büyümesi büyük ölçüde kaynağın termal döngüleri sırasında nitrürlerin stabilitesine bağlıdır. ITAB’taki tane büyümesi sorunu Ti ilavesiyle kontrol edilebilir ve Ti kullanımı aynı zamanda N miktarını azaltarak tokluğa faydalı olabilmektedir. Kırılma tokluğu ve tane büyümesinin en iyi değerleri, düşük Al seviyelerine sahip optimal Ti/V/N oranlarında bulunmuştur. ORCID NO: 0000-0001-7385-5227
Anahtar Kelimeler: Mikroalaşımlı Çelikler, Kaynak, ITAB, Mikroyapı
|
