Characterization of ultra-fine grained steel samples produced by high pressure torsion via magnetic Barkhausen niose analysis

Yüksek Basınçlı Burulma (YBB), iyileştirilmiş tokluk ve mukavemet gibi mekanik özelliklere sahip, çok ince taneli, hasarsız mamul elde etmeye olanak sağlayan aşırı plastik deformasyon işlemlerinden biridir. İşlemde, disk şeklindeki numune iki kalıp arasında bastırılıp, yüzeydeki sürtünme yükleri sayesinde bir kalıbın döndürülmesiyle deforme edilir. Bu çalışmanın amacı, aşırı deforme edilmiş çelik disklerdeki deformasyon dağılımını tahribatsız olarak karakterize etmektir. Yalın karbon çeliği disklere, serbest ve sınırlandırılmış YBB işlemleri 6 çevirime kadar uygulanarak iki set halinde numuneler elde edilmiştir. Manyetik Barkhausen Gürültü (MBG) yöntemi numuneleri tahribatsız olarak değerlendirmek için ticari bir cihaz yardımıyla uygulanmıştır. MBG ölçümlerinin sonuçları, x-ışını kırınımı, metalografik inceleme ve sertlik ölçümleri gibi klasik yöntemlerin sonuçlarıyla doğrulanmıştır. YBB'nin ilk aşamaları, klasik plastik deformasyon işlemlerinin MBG'ye olan etkilerini göstermiştir; ancak artan gerinmeyle tane boyutu küçülmesi baskın hale gelmiş ve MBG sinyallerinin artmasına yol açmıştır. High Pressure Torsion (HPT) is one of the most widely used severe plastic deformation methods which enable to obtain a crack free ultra-fine grained bulk material with improved mechanical properties like increased strength and toughness. In the process, a disc shaped sample is pressed between two anvils and deformed via surface friction forces by rotating one of the anvils. The aim of this study is to nondestructively characterize the variations in the deformation uniformity of the severely deformed steel disks. Two sets of low carbon steel samples were obtained by applying the unconstrained and constrained HPT process up to 6 turns. Magnetic Barkhausen Noise (MBN) method was used in order to evaluate the samples in a nondestructive manner via a commercial device. The results of the MBN measurements were verified with those of conventional methods such as; x-ray diffraction (XRD), metallographic examination and hardness measurements. The initial stages of HPT revealed the effects of conventional plastic deformation on MBN; however with further straining, grain size refinement prevailed and caused increase in MBN signals. 84