Dubleks paslanmaz çelikte oluşan sigma ve chi fazlarının oluşum mekanizmalarının farklı ısıl işlem parametreleriyle saptanması

Abstract

Dubleks paslanmaz çelikler, mikroyapılarında yaklaşık eşit miktarlarda ferrit ve östenit fazlarını bulunduran, yüksek alaşım elementi içerikleri sayesinde üstün mekanik özelliklere ve korozyon dayanımına sahip olan malzemelerdir. Sergiledikleri yüksek mekanik özellikler ve korozyon dayanımı sayesinde gemicilik ve petrokimya sektörleri ile boru hatlarında yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Dubleks paslanmaz çelikler yüksek krom ve nikel içeriğine sahip malzemelerdir. Dubleks paslanmaz çeliklerde karşılaşılan en önemli sorunlardan biri, malzemeye giren ısıya bağlı olarak oluşan ikincil fazlar olup, bunların en tipik olanları σ ve χ fazlarıdır. Bu fazlar, 450-950 ˚C arasındaki sıcaklıklarda oluşur ve malzemenin korozyon dayanımı ile mekanik özelliklerini olumsuz etkiler. Ayrıca σ ve χ fazlarının oluşumu sırasında ferrit yapısı içerisinde ikincil östenit oluşumu da görülür. İkincil östenit oluşumu ile yapıda istenen ferrit-östenit miktarı değişir. Oluşan fazların giderilmesi ya da malzeme özellikleri üzerinde oluşan olumsuz etkilerin ortadan kaldırılması ısıl işlemler ile mümkün olmaktadır. Bu çalışmada, SAF 2205 dubleks paslanmaz çeliğe ait ısıl işlem haritası çıkartılmıştır. Çalışmanın kapsamında çelikte oluşan ikincil fazların, oluşum sıcaklık şartları, ısıtma ve soğutma ortamlarının etkileri ve bunların sonucunda oluşan bu ikincil fazların dağılım ve büyüklüklerinin mekanik ve korozyon özelliklerine etkilerinin incelenmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla dubleks paslanmaz çeliğe farklı sıcaklık ve farklı sürelerde çözme, yaşlandırma ve izotermal yaşlandırma ısıl işlemleri uygulanmıştır.