Yüksek Mukavemet Çeliklerinin Derin Çekme Oranlarının Geliştirilmesi İçin Yapılan Deneysel Çalışmalar

Yıl 2016, Cilt: 14 Sayı: 2, 77 - 88, 02.11.2016

Erdem Kayhan Bilgin Kaftanoğlu

Öz

Yapılan deneysel çalışmada; sıcaklığın, çelik malzemelerin şekillendirilmesine
olan olumlu etkisinden faydalanılarak DP600, IF ve HSLA çeliklerine ait derin
çekme sınır oranlarının artırılması araştırılmış ve yeni bir uygulama yöntemi
geliştirilmiştir. Uygulanan yöntem şu şekilde açıklanabilir; derin çekme
uygulaması öncesinde; test parçasının flanş bölgesinde 275 - 180 oC aralığında
sıcaklık değişimi; numunenin kenar bölgesinden, indüksiyon ile ısıtılması ve
numune merkezine, zımba deliğinden su damlatılarak kısmen soğutulması suretiyle
elde edilmiştir. Derin çekme işlemi, kalıbın alt tarafından çekilmekte olan
numunenin ortasına doğru uygulanan yoğun su soğutması ile birlikte
uygulanmıştır. Ön ısıtma sonucunda numunenin yüzey sıcaklığındaki değişim flanş
bölgesi içinde iki farklı noktaya odaklanmış kızıl ötesi sıcaklık ölçüm cihazlarından
alınan veriler ile takip edilerek kontrollü ısıtma uygulanmıştır. DP600, IF ve
HSLA çelikleri ile gerçekleştirilen ılık deneylerde, derin çekme sınır
oranlarında (LDR), oda sıcaklığında elde edilen değerlere göre %25,58 e kadar
artış sağlanmıştır. Derin çekme işleminin ılık sıcaklık seviyesinde yapılması,
malzemenin içyapısında belirgin bir değişimin gerçekleşmesini önlenmiş, diğer
bir deyişle malzeme özelliklerinin üst seviyede korunması sağlanmıştır. Zımba tarafından
numuneye uygulanan kuvvet, zınbanın ilerleyişine, derin çekme yüksekliğine
karşılık olacak şekilde kayıt edilmiştir. Oda ve farklı sıcaklıklarda DP600, IF
ve HSLA çeliklerinin malzeme karakterizasyonları, yapılan çekme testleri
sonucunda elde edilmiştir. Ayrıca, derin çekme öncesi ve sonrasında iç yapı,
sertlik ve geri yaylanma miktarlarındaki değişimler incelenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Metal şekillendirme, Derin çekme, Ilık derin çekme

Kaynakça

• 1. Neugebauer, R., Altan, T., Geiger, M., Kleiner, M., Sterzing, A., 2006, Sheet metal forming at elevated temperatures, Annals of the CIRP, 55/2: 793-816
• 2. Kleiner, M., Geiger, M., Klaus, A., 2003, Manufacturing of Lightweight Components by Metal Forming, Annals of the CIRP, 52/2: 521- 542
• 3. Mori, K. Maki, S., Tanaka, Y., 2005, Warm and Hot Stamping of Ultra High Tensile Strength Steel Sheets Using Resistance Heating, Annals of the CIRP, 54/1: 209-212
• 4. Bruschi, S., Altan, T., Banabic, D., Bariani, P.F., Brosius, A., Cao, J., Ghiotti, A., Khraisheh, M., Merklein, M., Tekkaya, A.E., 2014, Testing and modelling of material behaviour and formability in sheet metal forming,, Annals of the CIRP, 63/2: 727–749
• 5. Kaya, S.,, Spampinato, G., , Altan, T., 2008, An Experimental Study on Nonisothermal Deep Drawing Process Using Aluminium and Magnesium Alloys, Journal of Manufacturing Science and Engineering, 2008, 130 / 061001-1: 061001-11
• 6. Yoshihara, S., Nishimura, H., Yamamoto, H., Manabe, K., 2003, Formability enhancement in magnesium alloy stamping using a local heating and cooling technique: circular cup deep drawing process, Journal of Materials Processing Technology, 142: 609–613
• 7. Gelin, J.C., Moisan, A., 1986, Application of a Thermo-Viscoplastic Model to the Analysis of Defects in Warm Forming Conditions, Annals of the CIRP, 35/1:157-160
• 8. Shipton MH, Roberts WT., 1991, Hot deep drawing of titanium sheet. Materials Science and Technology Volume 7, Issue 6 pp. 537-540
• 9. Takuda H, Mori K, Masachika T, Yamazaki E, Y Watanabe, 2003, Finite element analysis of the formability of an austenitic stainless steel sheet in warm deep drawing. Journal of Materials Processing Technology, Volumes 143–144, 20, Pages 242–248
• 10. Doege E, Kurz G, Gong R L, 2001, Development of a formulation to describe the work softening behaviour of magnesium sheets for heated deep drawing processes. CIRP Annals - Manufacturing Technology, Volume 50, Issue 1, 2001, Pages 177–180
• 11. Moon YH, Kang YK, Park JW, Gong SR, 2001, International Journal of Machine Tools and Manufacture, Volume 41, Issue 9, July 2001, Pages 1283–1294
• 12. Schuöcker D, 22 August 2001, Mathematical modeling of laser-assisted deep drawing, Journal of Materials Processing Technology, Volume 115, Issue 1, Pages 104–107.
• 13. Ota, E. , Yogo, Y., Iwata, T., et al., 2014, Formability improvement technique for heated sheet metal forming by partial cooling, Key Engineering Materials,Volume 622-623, 2014, Pages 279-283
• 14. El-Morsy, A.-W. , Manabe, K.-I., July 2006, Finite element analysis of magnesium AZ31 alloy sheet in warm deep-drawing process considering heat transfer effect, Materials Letters, Volume 60, Issue 15, Pages 1866-1870
• 15. Kop, R., 15 June 1996, Proceedings of the 6th International Conference on Metal Forming, Some current development trends in metalforming technology, Journal of Materials Processing Technology, Volume 60, Issues 1–4, Pages 1–9.