Microstructural characterization of hypoeutectoid steels quenched from the Ae1-Ae3 intercritical temperature range by magnetic barkhausen noise technique

ÖZ Aei - Ae3 KRİTİK SICAKLIK ARALIĞINDAN SU VERİLEN ÖTEKTOİD-ALTI ÇELİKLERDE MANYETİK BARKHAUSEN GÜRÜLTÜSÜ TEKNİĞİ İLE MİKROYAPI KARAKTERİZASYONU Boyacıoğlu, Beril Yüksek Lisans, Metalürji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Doç. Dr. C. Hakan Gür Ocak 2006, 66 Sayfa Bu tezin amacı Manyetik Barkhausen Gürültüsü (MBG) tekniğinin Ad - Ae3 kritik sıcaklık aralığından su verilen ötektoid-altı çeliklerin ferritik-martensitik iç yapılarının karakterizasyonu için kullanılabilme olasılığını incelemektir. Bu amaçla, SAE 1020, 1040 ve 1060 çeliklerinden dikdörtgen numuneler hazırlandı. Bu numuneler, Aei - Ae3 kritik sıcaklık aralığında farklı sıcaklıklarda ısıtıldıktan sonra su verildi. Numunelerin iç yapılan metalografik incelemeler ve sertlik ölçümleriyle karakterize edildi. MBG ölçümleri hem Rollscan hem de uSCAN üniteleri kullanılarak yapıldı. Aynı karbon oranına sahip numunelerde, ısıtılma sıcaklığı arttıkça Barkhausen emisyonunun düştüğü gözlendi. Ayrıca, aynı sıcaklıkta ısıtılan numunelerde, numunenin karbon oram arttıkça, Barkhausen emisyonu azaldı. Elde edilen sonuçlar MBG'nün sertlikle ters orantılı olduğunu ve malzemenin mikroyapısına oldukça duyarlı olduğunu gösterdi. Bu çalışma, MBG tekniğinin Aeı - Ae3 kritik sıcaklık aralığından su verilen ötektoid-altı çeliklerin mikroyapılarını değerlendirmek için uygun bir yöntem olduğunu göstermiştir. Bu teknik, özellikle otomotiv endüstrisinde kullanılan çift fazlı çeliklerin karakterizasyonu için de kullanılabilir. Anahtar Kelimeler: Ötektoid-altı Çelik, Ferrit, Martensit, Mikroyapı, Manyetik Barkhausen Gürültüsü ABSTRACT MICROSTRUCTURAL CHARACTERIZATION OF HYPOEUTECTOID STEELS QUENCHED FROM THE Aei - Ae3 INTERCRITICAL TEMPERATURE RANGE BY MAGNETIC BARKHAUSEN NOISE TECHNIQUE Boyacıoğlu, Beril M.S., Department of Metallurgical and Materials Engineering Supervisor: Assoc Prof. Dr. C. Hakan Gür January 2006, 66 pages This thesis aims to examine the possibility of using Magnetic Barkhausen Noise technique in characterizing the ferritic-martensitic microstructure of hypoeutectoid steels quenched from the intercritical temperature range. For this purpose, rectangular specimens were prepared from SAE 1020, 1040 and 1060 steels. The specimens were heated at different temperatures within the intercritical temperature range and then quenched into water. Microstructures of the specimens were characterized by metallographic examinations and hardness measurements. The measurements of the Magnetic Barkhausen Noise (MBN) were performed by using both Rollscan and uSCAN sensor connectors. It was seen that, for specimens having identical carbon content, Barkhausen emission decreased as the heating temperature increased. Moreover, in specimens heated at the same temperature, Barkhausen emission decreased as the carbon content of the specimen increased. In both cases, the decrease in Barkhausen emission is associated with the increase in martensite content. The results indicate that MBN is inversely proportional to hardness and that MBN is very sensitive to the microstructural condition of the material. It has been shown that using MBN is a powerful tool for evaluating the microstructure of hypoeutectoid steels quenched from the intercritical temperature range and that the use of this technique could be extended to characterize industrial dual phase steels. Keywords: Hypoeutectoid Steel, Ferrite, Martensite, Microstructure, Magnetic Barkhausen Noise iv 78