Martensitik çelik (MS) nedir

Çelik ürün çok yüksek bir sıcaklıkta hızla soğutulduğunda (söndürüldüğünde), martensitik çelik olarak bilinen belirli bir kristal yapı kurulur. Bu yapı, "martensit"," çeliğe belirli özel nitelikler sunar. Demirli metal malzemelerin önemli bir yapısıdır ve özellikle -Fe'deki aşırı doymuş katı karbon çözeltisine atıfta bulunur. Bu keşif ilk olarak Alman metalürji uzmanı Adolf Martens (1850-1914) tarafından keşfedildi. 1890'larda keşfedildi ve daha sonra Fransız F. Osmond tarafından kaşifinin anısına martensit adı verildi.

Şekil 1: Martensitik çelik mikro yapısının şeması. Ferrit ve beynit de az miktarda bulunabilir.

Şekil 2: MS 950/1200'ün mikro yapısı

Şimdi iletişime geçin

Şekil 3: Hafif çelik, HSLA 350/450 ve MS 950/1200 için stres-gerinim eğrilerinin karşılaştırılması.

Aşağıda martensitin ayrıntılı bir analizi bulunmaktadır.

Tanım:

Kendi içinde martensitik bir kristal yapı üretmek için ısıtma ve daha sonra hızla soğutma (söndürme) çelik işlemi, yüksek karbon içeriğine sahip sert, sağlam bir çelik olan martensitik çelik üretir.

1. Temel Özellikler:

 Sertlik:

Martensitik çelik malzemeye göre çok sert olduğu bilinmektedir. Söndürme işlemi, karbon atomlarını deformasyona dirençli bir yapı halinde katılaştırarak çeliği sağlam ve dayanıklı hale getirir. Martenzit sertliği ile akma dayanımı arasında iyi bir doğrusal ilişki olduğu için ikisi aynı anda tartışılabilir.

Martenzitin sertliği: Martensitin çelikteki en temel özellikleri yüksek sertlik ve mukavemettir. Deneyler, martensitin sertliğinin alaşım elementi içeriğinden ziyade karbon içeriğine göre belirlendiğini kanıtlamıştır.

Otomobiller için soğuk şekillendirilmiş martensitik çelik tabakaların gerilme mukavemeti 1700 MPa'ya veya daha da yükseğe ulaşabilir, bu da onu soğuk şekillendirme için en güçlü çelik haline getirir. Yüksek mukavemetli çelikler arasında en yüksek mukavemetli çeliktir ve "en zorlular arasında en zor" dir. "Sert" olmanın yanı sıra, martensitik çeliğin yüksek verim mukavemeti, yaşlanma, iyi soğuk bükme ve delik genişleme özellikleri ve iyi kaynaklanabilirlik gibi birçok avantajı vardır.

 Kuvvet

Martensitin karmaşık ve çeşitli güçlendirme mekanizması, alt yapı güçlendirme, yaş güçlendirme, katı çözelti güçlendirme, faz değişikliği güçlendirme ve ince tane güçlendirmeyi içerir. Bu sistemler birlikte martensite olağanüstü sertliği ve gücünü verir. Çeliğin kimyasal bileşimini, ısıl işlem tekniğini ve diğer faktörleri ayarlayarak, martensit gelişimi ve güçlendirme, gerçek dünya uygulamalarında düzenlenerek daha iyi mekanik özelliklere sahip çelik üretilebilir. Bu tür çelik güçlüdür ve ağır ağırlık taşıyabilir. Genellikle yüksek basınç veya aşınmaya maruz kalan bıçaklara, aletlere ve diğer bileşenlere uygulanır.

Kırılganlık

Martensitik çelik sağlamdır ancak diğer çelik türlerine göre daha kırılgan olabilir. Düzgün kullanılmazsa darbe veya kuvvet altında çatlayabilir veya kırılabilir.

Manyetik

Martensitik çelik manyetiktir ve bu, belirli uygulamalarda yararlı olabilecek bir özelliktir.

Korozyon direnci

Mmartensitik çelikler genellikle östenitik çelik gibi diğer paslanmaz çeliklerden daha az korozyona dayanıklıdır. Bununla birlikte, hafif korozyon direnci gerektiren ortamlarda bazı martensitik çelik dereceleri hala kullanılmaktadır.

Isıl işlem

Martensitik çelik, sertliğini ve tokluğunu değiştirmek için ısıl işlem görebilir (temperli), böylece üreticilerin niteliklerini belirli uygulamalar için uyarlamasına izin verir.

2. Örgütsel form

Çelikte martensitin iki ana organizasyonel formu vardır:

Lath Martensit: Kabaca aynı büyüklükteki çimolatlar, yönlü, paralel martensit demetlerine (gruplar) birleştirilir. Çelikteki karbon kütle fraksiyonu 0.

Pul martenzit: Üç boyutlu şekli ince, çift dışbükey bir mercektir. Metalografik bir mikroskop altında kesiti tipik olarak çapraz iğne veya bambu yaprağı şekline sahiptir. Çelik aynı zamanda yüksek karbonlu martensit olarak da bilinir çünkü karbon kütle oranı %1.0'den yüksek olduğunda çoğunlukla katmanlı martensit olur.

3. Formasyon koşulları

Martensit oluşumu belirli bir soğutma hızı ve derin aşırı soğutma koşulları gerektirir. Spesifik olarak, çelik östenit durumuna ısıtılmalı ve daha sonra çeliğin kritik soğutma hızından daha hızlı bir oranda MS noktasının altındaki bir sıcaklığa soğutulmalıdır. Derin aşırı soğutma, sistemin serbest enerjisinin azalmasını sağlarken, aynı zamanda martensit üretimi için yeterli faz dönüşümü itici gücü sağlar.

4. Performans ve Uygulamalar

 Performans: Martensit-özellikle yüksek karbonlu lamel martensit-büyük gücü ve sertliği ile ünlü olmasına rağmen, aynı zamanda sert ve kırılgan bir yapıdır.

 Uygulama: Yüksek mukavemet, sertlik ve aşınma direncinin gerekli olduğu endüstriyel ortamlarda, orta korozyon direnci ile birlikte martensitik paslanmaz çelik sıklıkla kullanılır.

· Kesici takımlar (örn. dirençli matkaplar)

· Makine parçaları (örneğin otomotiv parçaları, tıbbi cihazlar, dişliler, miller)

· Uçak parçaları (örn. Havacılık ve uzay bileşenleri)

· Bıçaklar (örn. Makas, tıraş makinesi)

5. Notlar

Söndürme işlemi sırasında ostenit martensite dönüştüğünde iş parçasının hacmi genişler. Bu, su verme sırasında deformasyon ve çatlakların meydana gelme olasılığının daha yüksek olmasının nedenlerinden biri olan iç gerilime yol açabilir. Çeliğin sıcaklığı, soğuma hızı ve kimyasal yapısı gibi çok sayıda değişken martensitin performansını ve kullanımını etkiler.

Kısacası, demirli metal malzemelerde önemli bir yapı olan martensitik çelik, benzersiz özelliklere ve uygulama değerine sahiptir. Pratik uygulamalarda martensitik yapıların istenilen özelliklerde hazırlanabilmesi için özel ihtiyaçlara göre uygun malzeme ve proses koşullarının seçilmesi gerekmektedir.

Otomotiv uygulamaları için martensitik çelik

Martensitik çelikler, olağanüstü güçleri ve sertlikleri nedeniyle otomotiv endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu özellikler onları güvenlik açısından kritik bileşenler için, özellikle darbe direnci ve yapısal bütünlüğün gerekli olduğu durumlarda ideal hale getirir. Martensitik mikroyapılar, pres sertleşen çeliklerin sıcak damgası sırasında elde edilebilir.

Üretim notları ve uygulamaları örnekleri

Soğuk haddelenmiş, 1. nesil martensitik çelik için özellikler

Otomotiv üreticileri sıklıkla belirli çekme mukavemeti gereksinimlerini karşılayan martensitik çelik kalitelerini kullanır. Aşağıda kaplanmamış soğuk haddelenmiş martensitik çelikleri tanımlayan bazı genel özellikler verilmiştir:

ASTM A980m: 130 sınıfı [900], 160 [1100], 190 [1300] ve 220 [1500].

VDA 239-100: CR860Y1100T-MS, CR1030Y1300T-MS, CR1220Y1500T-MS ve CR1350Y1700T-MS gibi terimleri içerir.

SAE J2745: MS 900T/700Y, 1100T/860Y, 1300T/1030Y ve 1500T/1200Y gibi martenzit kaliteleri ile.

Bu standartlar, otomobil üreticilerinin çekme mukavemeti ve yapısal performansa ilişkin özel gereksinimlerini karşılar.

Güvenilir Otomotiv Çeliği mi Arıyorsunuz? Temas etmekVoltajlıÖzel Sınıflar ve Ebatlar için!