Investigation of Microstructural and Mechanical Properties of Different Automotive Steels (SPH270-C/SPH440-OD) Joined by MAG Gas Metal Arc Welding
Öz
This study investigated the microstructure and mechanical properties of SPH270-C and SPH440-OD automotive steels joined by the Metal Activated Gas (MAG) welding method. Nine different welding combinations were tested with varying wire speeds and welding voltages. Microstructure investigations were carried out using an optical microscope. Tensile tests and Vickers hardness measurements were performed to evaluate the mechanical properties. The results showed that different welding parameters affected the tensile strength, percent elongation, and weld seam. Specimen C3 exhibited the highest tensile strength (6 m/min wire speed and 19 V welding voltage), while specimen A3 exhibited the lowest tensile strength. The highest percent elongation value was observed in specimen B2, and the lowest value was observed in specimen A3. In general, the weld seam widened as the welding voltage increased while the wire speed remained constant. Ruptures in the welded joints occurred in the SPH270-C base metal. Microstructure examinations revealed that grain coarsening and density increased from the base metal to the weld metal. Hardness values also increased from the base metal to the weld metal.
Anahtar Kelimeler
SPH270-C SPH440-OD MAG Welding Microstructure Mechanical Properties
Kaynakça
- Güney, B. (2021). Microstructure analysis of welding fume of low and medium carbon steels. Revista de Metalurgia, 57 (1), 1-9.
- Güney, B., Dilay, Y., Solomon, M.M., Gerengi, H., Özkan, A., & Yıldız, M. (2022). Corrosion characteristic of plasma spray, arc spray, high velocity oxygen fuel, and diamond jet coated 30MnB5 boron alloyed steel in 3.5 wt.% NaCl solution. Corrosion Reviews, 40 (1), 51–63.
- Aliandi, F., Muchlis, A., & Suryady, S. (2021). Manufacturing process and tonase calculation on bumper rear axle bracket Rh. International Journal of Science, Technology & Management, 2 (6), 1970-1979.
- Ertürk, Ç. (2024). Gazaltı kaynağı ile birleştirilen farklı otomotiv çeliklerinin mikroyapı ve çekme özelliklerinin incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Bilecik.
- Kaya, M.B. (2024). MAG kaynak yöntemi ile birleştirilen SPH440-OD çeliğinin mikroyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Bilecik.
- Nippon Steel Corporation. (2020). Hot-Rolled Steel Sheets and Coils. Marunouchi, Chiyodaku, Tokyo, Japonya, https://www.nipponsteel.com/product/catalog_download/pdf/U001en.pdf, (16.05.2025)
- Okuroğulları, Y. (2022). Gazaltı kaynağı ile birleştirilen farklı özellikteki çeliklerin mekanik özelliklerinin incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Bursa Uludağ Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa.
- Weman, C., & Linden, G. (2006). MIG Welding Guide. CRC Press, USA, 319.
- Kahraman, N., & Gülenç, B. (2020). Modern Kaynak Teknolojisi ve Kaynak İşlerinde İş Sağlığı ve Güvenliği. Epa-Mat Basım Yayın Ltd. Şti., Ankara, 348.
- Kasih, T. P., Kharisma, A., & Suryanto, A. (2018). Optimization of Spot Welding Process Parameters on Dissimilar and Unequal Thickness of Metal Sheets By Using Taguchi Technique. The 2nd International Conference on Eco Engineering Development 2018 (ICEED 2018). 5-6 September, Alam Sutera, 1-6.
- Okuyan, A. A., & Uzun, H. (2017). Boru ve lamanın robot ark kaynak tekniğiyle birleştirilmesinde optimum kaynak parametrelerinin belirlenmesi. El-Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi, 4(2), 297-307.
- BBN Steel Co.,Ltd. (2025). JIS G3113 SAPH440 Chemical & Mechanical Composition. Zhengzhou, China, http://www.bbnsteelplate.com/news/jis-g3113-saph440-chemical-mechanical-composition_933.html, (24.07.2024) Kaya, Y. (2018). S235JR ile S355JR yapı çeliklerinin özlü tel elektrotla MAG kaynak yöntemiyle birleştirilebilirliğinin araştırılması. Politeknik Dergisi, 21 (3), 597-602.
- Ulewicz, R., Mazur, M., & Bokuyka, O. (2013). Structure and mechanical properties of fine-grained steels. Periodica Polyctechnica Transportation Engineering, 41(2), 111-115.
- Kanca, Y. (2024). Faz Dönüşümleri. Çorum, Türkiye, https://web.hitit.edu.tr/dosyalar/duyurular/yusufkanca@hititedutr211220180X7J9S0V.pdf, (29.07.2024)
- Kılınçer, S., & Kahraman N. (2009). AISI 409 ve Ç1010 çeliğin östenitik elektrod kullanarak MIG kaynak yöntemi ile birleştirilmesi ve mekanik özelliklerin araştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 24 (1), 23-31.
- Aslanlar, S. (2009), Kaynak Teknolojisi ve Uygulamaları - Elektrik Ark Kaynak ve Gaz Kaynak Teknolojisi Ders Notu, Sakarya Üniversitesi, https://kocaelimakine.com/wp-content/uploads/2013/04/kaynak-teknolojisi-salim-aslanlar.pdf, (16.05.2025).
- Yürük, A., Bozkurt B., & Kahraman N. (2017). S235JR karbon çeliği ile AISI 430 ferritik paslanmaz çeliğin MİG kaynak yöntemi ile kaynak edilebilirliğinin incelenmesi. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 21(2), 90-97.
MAG Gazaltı Kaynağı ile Birleştirilen Farklı Otomotiv Çeliklerinin (SPH270-C/SPH440-OD) Mikroyapı ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi
Öz
Bu çalışmada, SPH270-C ile SPH440-OD otomotiv çelikleri Metal Aktif Gaz (MAG) kaynağı yöntemiyle birleştirilip numunelerin mikroyapısı ve mekanik özellikleri incelenmiştir. 9 farklı kaynak kombinasyonunda farklı tel hızı, kaynak gerilimi değerlerinde kaynak işlemi uygulanmıştır. Mikroyapı incelemeleri optik mikroskopta gerçekleştirilmiştir. Mekanik özelliklerin değerlendirilmesi amacıyla çekme deneyi ve Vickers sertlik ölçümleri uygulanmıştır. Sonuç olarak, farklı kaynak parametrelerinin çekme mukavemetini, yüzde uzamayı ve kaynak dikişini etkilediği gözlenmiştir. En yüksek çekme dayanımı C3 kodlu numunede (6 m/dak tel hızı, 19 V kaynak voltajı parametreleri) gözlenirken, en düşük çekme dayanımı A3 kodlu numunede gözlenmiştir. En yüksek yüzde uzama değeri B2 kodlu numunede, en düşük ise A3 kodlu numunede meydana gelmiştir. Genellikle kaynak gerilimi kademeli olarak artırılıp, tel hızının sabit tutulduğu durumlarda kaynak dikişi genişlemiştir. Kaynaklı birleşimlerde kopmalar SPH270-C esas metalinde gerçekleşmiştir. Mikroyapı incelemelerinde esas metalden kaynak metaline doğru ilerledikçe tane irileşmesi ve sıklığın artığı görülmüştür. Ayrıca sertlik değerleri esas metalden kaynak metaline doğru artış göstermiştir.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- Güney, B. (2021). Microstructure analysis of welding fume of low and medium carbon steels. Revista de Metalurgia, 57 (1), 1-9.
- Güney, B., Dilay, Y., Solomon, M.M., Gerengi, H., Özkan, A., & Yıldız, M. (2022). Corrosion characteristic of plasma spray, arc spray, high velocity oxygen fuel, and diamond jet coated 30MnB5 boron alloyed steel in 3.5 wt.% NaCl solution. Corrosion Reviews, 40 (1), 51–63.
- Aliandi, F., Muchlis, A., & Suryady, S. (2021). Manufacturing process and tonase calculation on bumper rear axle bracket Rh. International Journal of Science, Technology & Management, 2 (6), 1970-1979.
- Ertürk, Ç. (2024). Gazaltı kaynağı ile birleştirilen farklı otomotiv çeliklerinin mikroyapı ve çekme özelliklerinin incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Bilecik.
- Kaya, M.B. (2024). MAG kaynak yöntemi ile birleştirilen SPH440-OD çeliğinin mikroyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Bilecik.
- Nippon Steel Corporation. (2020). Hot-Rolled Steel Sheets and Coils. Marunouchi, Chiyodaku, Tokyo, Japonya, https://www.nipponsteel.com/product/catalog_download/pdf/U001en.pdf, (16.05.2025)
- Okuroğulları, Y. (2022). Gazaltı kaynağı ile birleştirilen farklı özellikteki çeliklerin mekanik özelliklerinin incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Bursa Uludağ Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa.
- Weman, C., & Linden, G. (2006). MIG Welding Guide. CRC Press, USA, 319.
- Kahraman, N., & Gülenç, B. (2020). Modern Kaynak Teknolojisi ve Kaynak İşlerinde İş Sağlığı ve Güvenliği. Epa-Mat Basım Yayın Ltd. Şti., Ankara, 348.
- Kasih, T. P., Kharisma, A., & Suryanto, A. (2018). Optimization of Spot Welding Process Parameters on Dissimilar and Unequal Thickness of Metal Sheets By Using Taguchi Technique. The 2nd International Conference on Eco Engineering Development 2018 (ICEED 2018). 5-6 September, Alam Sutera, 1-6.
- Okuyan, A. A., & Uzun, H. (2017). Boru ve lamanın robot ark kaynak tekniğiyle birleştirilmesinde optimum kaynak parametrelerinin belirlenmesi. El-Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi, 4(2), 297-307.
- BBN Steel Co.,Ltd. (2025). JIS G3113 SAPH440 Chemical & Mechanical Composition. Zhengzhou, China, http://www.bbnsteelplate.com/news/jis-g3113-saph440-chemical-mechanical-composition_933.html, (24.07.2024) Kaya, Y. (2018). S235JR ile S355JR yapı çeliklerinin özlü tel elektrotla MAG kaynak yöntemiyle birleştirilebilirliğinin araştırılması. Politeknik Dergisi, 21 (3), 597-602.
- Ulewicz, R., Mazur, M., & Bokuyka, O. (2013). Structure and mechanical properties of fine-grained steels. Periodica Polyctechnica Transportation Engineering, 41(2), 111-115.
- Kanca, Y. (2024). Faz Dönüşümleri. Çorum, Türkiye, https://web.hitit.edu.tr/dosyalar/duyurular/yusufkanca@hititedutr211220180X7J9S0V.pdf, (29.07.2024)
- Kılınçer, S., & Kahraman N. (2009). AISI 409 ve Ç1010 çeliğin östenitik elektrod kullanarak MIG kaynak yöntemi ile birleştirilmesi ve mekanik özelliklerin araştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 24 (1), 23-31.
- Aslanlar, S. (2009), Kaynak Teknolojisi ve Uygulamaları - Elektrik Ark Kaynak ve Gaz Kaynak Teknolojisi Ders Notu, Sakarya Üniversitesi, https://kocaelimakine.com/wp-content/uploads/2013/04/kaynak-teknolojisi-salim-aslanlar.pdf, (16.05.2025).
- Yürük, A., Bozkurt B., & Kahraman N. (2017). S235JR karbon çeliği ile AISI 430 ferritik paslanmaz çeliğin MİG kaynak yöntemi ile kaynak edilebilirliğinin incelenmesi. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 21(2), 90-97.
Ayrıntılar
| Birincil Dil | Türkçe |
|---|---|
| Konular | Kaynak Teknolojileri |
| Bölüm | Makaleler |
| Yazarlar | |
| Yayımlanma Tarihi | 30 Mayıs 2025 |
| Gönderilme Tarihi | 4 Ekim 2024 |
| Kabul Tarihi | 29 Aralık 2024 |
| Yayımlandığı Sayı | Yıl 2025 Cilt: 12 Sayı: 1 |
