Özet:
Dupleks paslanmaz çelikler savunma sanayinde, açık deniz uygulamalarında ve depolama tanklarında yaygın olarak kullanılan malzemelerdir. Dupleks paslanmaz çelikler, ferrit ve östenit fazlarını eşit oranda içerir. Ferrit ve östenit fazlarının bir arada bulunmasıyla, dupleks paslanmaz çelikler genel korozyon direnci ile birlikte mekanik dayanım, süneklik ve oyuklanma korozyon direnci gibi özelliklere sahip olur. Dupleks paslanmaz çeliklerde üretim yöntemine ve uygulanan ısıl işlemlere bağlı olarak, ferrit-östenit oranı değişir. Ayrıca, ferrit-östenit dönüşümüyle birlikte malzeme özelliklerini olumsuz etkileyen ikincil fazlar (intermetalikler) oluşur. Dupleks paslanmaz çeliklerde yüksek sıcaklıklarda gerçekleşen ferrit-östenit dönüşümüne bağlı olarak oluşan ikincil fazlar, özellikle kaynaklı imalat sırasında malzeme özelliklerinin olumsuz yönde değişmesine neden olur. Kaynak işlemi sırasında malzemeye etkiyen yüksek ısı ve kaynak işlemi sonrasındaki kontrolsüz soğuma ikincil fazların oluşumuna yol açar. Dupleks paslanmaz çeliklerin kaynağında ikincil fazların oluşumunun engellenmesi, malzeme özelliklerinin olumsuz etkilenmesini önlemek ve maliyetleri azaltma açısından oldukça önemlidir. Bu çalışmada, dupleks paslanmaz çeliklerin kaynağında malzeme ve kaynak parametrelerine bağlı olarak sonlu elemanlar yöntemiyle, özellikle ısı etkisi altındaki bölgede ortaya çıkabilecek ikincil fazların oluşumunun ve özelliklerinin öngörülmesine yönelik bir model geliştirilmiştir. Bu amaçla, EN 1.4462 alaşımına farklı çözme tavı sıcaklıkları ve süreleri ile farklı yaşlandırma ve izotermal yaşlandırma koşullarında ısıl işlemler uygulanmıştır. Isıl işlem deneyleri sonucunda EN 1.4462 alaşımına ait ısıl işlem haritası oluşturulmuştur. Özellikle, izotermal yaşlandırma koşullarının ikincil faz oranını ve boyutunu artırıcı etkisinin olduğu belirlenmiştir. EN 1.4462 alaşımı farklı kalınlıktaki ilave malzeme kullanılarak TIG yöntemi ve özlü ile kaynak edilmiştir. Kaynak işleminde kullanılan malzeme ve kaynak parametreleri kullanılarak sonlu elemanlar yöntemi ile modelleme çalışmaları yapılmıştır. Modelleme çalışmalarında ANSYS yazılımı kullanılmıştır. Modelleme çalışmalarından elde edilen sonuçlar, ısıl işlem deney verileriyle birlikte yorumlanmış ve kaynak işlemi sonrasında EN 1.4462 alaşımında ortaya çıkacak mikroyapısal değişimler öngörülmüştür. Analiz sonuçlarına bağlı olarak ortaya konan öngörülerin sağlaması, kaynak edilen malzemelerin mikroyapı karakterizasyonu ile gerçekleştirilmiştir. Ayrıca sertlik testi, çekme testi ve çentik darbe testi ile kaynak işlemi sonrasındaki mikroyapısal değişimlerin malzeme özellikleri üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Modelleme çalışmaları ve ısıl işlem deneylerine bağlı olarak ortaya konan öngörülerin, kaynak edilen malzemelere uygulanan testler sonucunda doğrulanmasıyla dupleks paslanmaz çeliklerde ikincil faz oluşumunun belirlenmesine yönelik bir yaklaşım geliştirilmiştir.
