#ferritik

Grafitin küresel yapısından dolayı küresel grafitli dökme demir döküm Sfero Döküm olarak da bilinmektedir. Günümüzde geniş bir kullanım alanına sahiptir. Üretimi ve üretimi sırasında önemli parametrelerin neler olduğu ve bunların etkileri incelenmektedir. Bu demirlerin mikro yapı ve özellikleri, kullanılan alaşım elementlerin etkilerine bağlı olarak değişir. Her alaşım elementin bu demirin yapısına etkisi farklıdır. Özellikle magnezyumun metale ilavesi ve silisyum miktarı, bu demirin özellikleri ve mikro yapısı açısından belirleyici element etkenleridir.

Küresel Grafitli Dökme Demir Nedir?

Düşük kükürtlü ham pikin FERROSİLİS-MAGNEZYUM-SERYUM-BARYUM alaşımı ile aşılanmasından Küresel Grafitli Dökme Demir elde edilir. Fiziksel özellikleri bakımından hem pik hem de çelik karakterini taşıması nedeniyle, bilhassa yüksek ısıda çalışan armatürlerin üretimi için ideal bir malzeme niteliği taşımaktadır. Malzeme bünyesindeki en önemli iki alaşım elemanı; karbon ve magnezyumdur. Karbon, saf demirin sıcaklığını 400 C° düşürür ve alaşıma çok iyi dökme kabiliyeti kazandırır. Demir bünyesinde %3-4 kadar karbon mevcut olduğu zaman malzemenin fiziksel ve kimyasal özelliklerinde önemli değişmeler meydana gelir. Sayısız avantajları yanında karbon miktarı %1,5 ‘u aştığı takdirde malzeme mukavemeti düşer. Mukavemetin düşmesi serbest karbonun bünyede grafit şeklinde teşekkül etmesindendir. Kural olarak, normal dökme demir bünyesindeki grafitler, yaprak levhalar şeklinde dağılmıştır. Bu grafit levhalar malzemeye hiçbir mukavemet kazandırmadığı gibi, malzeme yapısı içerisinde zayıf kısımların oluşmasına sebep olur. Bu zayıf kısımlar malzemenin kırılma merkezlerini oluşturur. Malzeme bünyesinde, bir miktar kalıcı magnezyum var olduğu zaman grafitler, küresel şekilde teşekkül eder. Dokusu içinde, grafitleri küresel şekilde olan demir karbon döküm malzemesine Küresel Grafitli Dökme Demir adı verilir.

Küresel Dökme Demirin Avantajları Nelerdir?

Döküm ve talaşlı üretim için, kolay işlenebilen ideal bir malzeme olması, dayanımı ve yüzde uzama miktarında çelik gibi yüksek değerlere sahip olması, özellikle emniyet verileri için aranan nitelikte bir malzemedir. Özellikleri Ve Mikro Yapıya Bağlı Olarak Değişimi: K.D.D. ailesinin değişik grupları birbirinden değişik özelliklere sahiptir. Bu mekanik, fiziksel ve kimyasal özelliklerin elde edilmesinde en önemli rol oynayan faktör kimyasal kompozisyondur. 1)PERLİTİK ve FERRİTİK K.D.D: Küresel dökmelerin çoğu bu gruba girer. Bu gruptaki malzemeler, büyük miktarlarda alaşım içermez ve dökme demir durumunda kullanılırlar. Bu grup içerisinde en fazla kullanılan dökme demirler, PERLİT ve FERRİT içerenlerdir. K.D. demirler yüksek mukavemet ve aşınmaya dayanıklılığın PERLİTİK istendiği yerlerde tercih edilir. Maksimal dayanıklılığın istenildiği ve mukavemetin çokça önem kazanmadığı işlerde de FERRİT K.D. demirler kullanılır. 2)ÖSTENİTİK K.D.D: Alaşım sız K.D.D ile ÖSTENİTİK K.D.D. arasında analiz farklılığı vardır. ÖSTENİTİK dökmelerin çoğu krom içerir ve bu nedenle karbür mevcuttur ve yapısının yumuşak olması nedeniyle, işlenebilir özelliği yüksektir. 3)MARTENZİTİK K.D.D: K.D. demirin kalıpta soğuması MARTENZİTİK yapının oluşumuna olanak vermez. ÖSTENİTİK K.D demirin MARTENZİTİK yapıya dönüşümünü sağlayan, kritik soğuma hızı alaşım elemanlarının miktarlarıdır. Malzemenin sertleşmeye olan hassasiyetini arttıran alaşım elementlerin başında Molibden ve Nikel gelir. Bazen yerine Bakır, Kobalt ve Vanadyum da kullanılabilir. Hepsinin sertliğe etkileri aynıdır. 4)YÜKSEK SİLİSYUMLU K.D.D: %3-7 arası Silisyum içeren K.D demir, yüksek sıcaklıkta oksitlenmeye karşı dayanıklıdır. 815,5 C° sıcaklığa kadar oksitlenmeye dayanıklı olmalarına karşın, normal sıcaklıklarda çok kırılgandırlar. Orta sıcaklıklarda kullanılacaksa Silisyum %3,5-0,5 arasında olmalıdır. Silisyum arttırıldığında, karbon-silisyum 1/3 kadar azaltılmalıdır.

Küresel Dökme Demir Döküm Teknolojisinin Avantajları Nelerdir?

Paslanmaz çeliklerin önemli özellikleri döküm teknikleri açısından paslanmaz çelik dökümü önemli bir noktaya taşımaktadır.

Paslanmaz Çelik Nedir?

,5 ve üzeri oranda krom ve %1,2 ve altında karbon içeren ve bundan dolayı korozyona karşı dayanıklılık sağlayan paslanmaz çelik, kendini onaran bir yüzey tabakası oluşturan demir alaşımıdır. Paslanmaz çelik, 1900’lü yılların başında Avrupa'da bulunmuş ve 1912 yılında patent altına alınmıştır. Günümüzde çok çeşitli aşamalardan geçerek inşaat, gıda, otomotiv, makine, elektrik, elektronik ve beyaz eşya gibi birçok sektörde ve sahada kullanılmaktadır. Böylelikle endüstriye ve günlük yaşama büyük kolaylık ve ekonomik katkı sağlamıştır. Özellikle hijyen gerektiren ürün ve tesislerin yapımında kullanılmaktadır. Bugün önemli bir yaşam kültürü konumuna giren paslanmaz çeliğin gittikçe artan kullanımı, kalite ve ekonomik değerlerin en büyük göstergesidir. PASTER (Paslanmaz Çelik Derneği )verilerine göre Türkiye’de paslanmaz çelik tüketimi yılda 450 bin ton, kişi başına tüketim miktarı da 6 kilogram olarak ifade edilmektedir. Paslanmaz çeliklerin en önemli özellikleri nelerdir? - Korozyon direnci - Isıl direnç - Geri dönüşebilir olması - Estetik olması - Biyolojik nötrallik - Dayanç-ağırlık oranı - Düşük toplam ömür maliyeti - İmalat kolaylığı - Temizlik kolaylığıdır. Paslanmaz çeliğin türleri nelerdir? Genel olarak Paslanmaz Çelikler: Östenitik, Ferritik ve Perlitik, Martenzitik ve Duplex şeklinde sınıflandırılmaktadırlar. Paslanmaz çeliğin günümüzde V2A diye bilinen  Cr18Ni8 ve V4A diye bilinen Cr20Ni2Mo2 den başka 120 den fazla çeşit ile  geniş bir kullanım alanı vardır. Çok şekilli parçaların sağlam, tek parça ve kullanılabilir halde üretiminin sağlanması, çelik döküm için önemli bir avantajdır. Ancak maliyetin yüksek olabileceği de göz önünde bulundurulmalıdır. Düşük alaşımlı çelik ve yüksek alaşımlı çelik, parça dökümünde kullanılır.

Paslanmaz Çelik Döküm Uygulama Alanları Nelerdir?

Sfero demirin kimyasal özellikleri; sfero demirin mekanik özellikleri, ısıl işleme yanıtı ve döküm işlemi sırasındaki davranışını belirler. Sfero (nodüler) demir, dökme demirin bir türüdür ve genellikle yüksek mukavemet, dayanıklılık ve dökülebilirlik özellikleriyle tanınır. Sfero (nodüler) demir, dökme demirin bir türüdür ve genellikle yüksek mukavemet, dayanıklılık ve dökülebilirlik özellikleriyle tanınır. Kimyasal olarak, sfero demirin ana özellikleri şunlardır: - Karbon (%C): Sfero demirin karbon içeriği genellikle düşüktür, genellikle %3,0'ın altındadır. Düşük karbon içeriği, dökme demirin mukavemetini arttırırken, kırılganlığını azaltır. - Silikon (%Si): Silikon, dökme demirde istenmeyen grafit oluşumunu önlemeye yardımcı olur. Sfero demirin silikon içeriği genellikle %1,8 ila %3 arasındadır. - Manganez (%Mn): Manganez, sfero demirin mukavemetini arttıran bir katkı maddesidir. Genellikle %0,2 ila %1 arasında manganez içeriğine sahiptir. - Fosfor (%P) ve Kükürt (%S): Sfero demirin genellikle düşük fosfor (%0,1'den az) ve düşük kükürt (%0,03'ten az) içeriğine sahip olması tercih edilir. Bu, dökme demirin mekanik özelliklerini iyileştirir ve işlenebilirliğini arttırır. - Nikel (%Ni), Bakır (%Cu), Molibden (%Mo) gibi diğer elementler: Bazı durumlarda, sfero demire bu gibi elementler eklenerek özel mukavemet ve ısıl işlem özellikleri elde edilebilir. Bunlar, özellikle yüksek performanslı uygulamalarda kullanılan alaşımlı sfero demirlerde bulunabilir.  Gri veya dövülebilir demirden daha iyi mekanik özelliklere sahip bir demir meydana getirmek için uğraşırken, demir döküm için bir magnezyum (bakır-magnezyum alaşımı) ilavesi yapıldı. Elde edilen dökümler pul değil, neredeyse mükemmel grafit küreleri içeriyordu. Bu uygulama metal dünyasında çarpıcı yeni olasılıklara kapı açtı. Sfero döküm, düşük maliyetle çok yönlülük ve yüksek performans sunmaya başladı. Sonraları Sfero dökümlerin dövülebilir demir dökümlere, çelik dövmelere ve çelik imalatlara karşı etkili, düşük maliyetli bir alternatif olduğu kanıtlandı. Sfero demirin özellikleri arasında: - Yüksek çekme dayanımı, - Akma dayanımı ve uzama, - Aşınmaya karşı dayanıklılık sayılabilir. Kimyasal olarak, sfero demirin ana özellikleri şunlardır: - Karbon (%C): Sfero demirin karbon içeriği genellikle düşüktür, genellikle %3,0'ın altındadır. Düşük karbon içeriği, dökme demirin mukavemetini arttırırken, kırılganlığını azaltır. - Silikon (%Si): Silikon, dökme demirde istenmeyen grafit oluşumunu önlemeye yardımcı olur. Sfero demirin silikon içeriği genellikle %1,8 ila %3 arasındadır. - Manganez (%Mn): Manganez, sfero demirin mukavemetini arttıran bir katkı maddesidir. Genellikle %0,2 ila %1 arasında manganez içeriğine sahiptir. - Fosfor (%P) ve Kükürt (%S): Sfero demirin genellikle düşük fosfor (%0,1'den az) ve düşük kükürt (%0,03'ten az) içeriğine sahip olması tercih edilir. Bu, dökme demirin mekanik özelliklerini iyileştirir ve işlenebilirliğini arttırır. - Nikel (%Ni), Bakır (%Cu), Molibden (%Mo) gibi diğer elementler: Bazı durumlarda, sfero demire bu gibi elementler eklenerek özel mukavemet ve ısıl işlem özellikleri elde edilebilir. Bunlar, özellikle yüksek performanslı uygulamalarda kullanılan alaşımlı sfero demirlerde bulunabilir.  Ancak sfero (küresel grafitli dökme demir )incelenirken sfero demirin kimyasal özellikleri yani kimyasal kompozisyon önemli bir yer tutar.

Sfero Dökme Demirin (KGDD)Kimyasal Özellikleri Nelerdir?

SFERO dökme demirin yani küresel dökme demir ailesinin değişik grupları birbirinden çok farklı mekanik özelliklere sahiptir. Belirli mekanik, fiziksel ve kimyasal özelliklerin elde edilmesinde en önemli rol oynayan tek faktör kimyasal kompozisyondur. PERLİT VE FERRİT ÖSTENİT içerisinde çözülen karbonun tamamı küresel grafite dönüşmeye zaman bulursa, meydana gelecek malzemenin mikro yapısı  FERRİTİK bir matris ve bu matris içerisinde rastgele dağılmış küresel grafitten ibaret olur. Birçok halde ÖSTENİT’ ten ayrılan karbon grafitler mevcut olduğu yere kadar hareket etmeye ve orada katılaşmaya zaman bulamaz. Bu durumlarda, grafitler ince demir levhalar şeklinde oluşur. Bu karbür içeren levhalar FERRİT li matrisin devamını bozar. FERRİT ve karbür levhaları devamlı olarak birbirine bitişik meydana gelirler. Böyle malzeme yapısına PERLİT ismi verilir. FERRİTİK Küresel Dökme Demirin Kimyasal Bileşimi Bu tip sfero dökme demirin özellikleri için dökme durumuna ait değerleri aşağıdaki Serbest Karbür İçermeyen Alaşımsız veya Düşük Alaşımlı SFERO Demir İçin Tavsiye Edilen Karbon ve Silisyum Miktarı tablosunda gösterilmektedir. Dökümler bilahare tavlama işlemine tabi tutulacaksa, kırılganlığı azaltmak için daha küçük silisyum miktarı seçilmelidir. Silisyum miktarı %2,50 civarında tutulur. Karbon miktarı, silis miktarı düşürülünce, arttırılır. Düşük silisyumlu ve tavlanmış FERRİTİK dökmelerin akma mukavemeti normda gösterilen değerlerin altına düşer. Bu durumda bünyeye % 0,6 Nikel ilave edilir.( Nikel % 20 Magnezyum tercih edilir.) Karbon miktarının artışı, silisyum miktarındaki düşme miktarının 2/3 ‘üne eşittir. PERLİT miktarı ile beraber dökmenin sertlik değeri de yükselir. Fazla kopma uzaması arzu edildiğinde, ısıl işleme tabi tutulur. PERLİTİK Küresel Dökme Demirin Kimyasal Bileşimi Tamamen PERLİTİK yapı aşağıdaki Serbest Karbür İçermeyen Alaşım sız veya Düşük Alaşımlı SFERO Demir İçin Tavsiye Edilen Karbon ve Silisyum Miktarı tablosunda gösterilen karbon ve silisyum değerlerinin kullanılması ile sağlanır. Döküm parçalarının bazı kısımlarının kalın ve bazı kısımları ince olduğu durumlarda; tamamen PERLİTİK yapı elde edilemediğinden alaşım elementleri ilave edilir. PERLİTİK yapıyı oluşturmada Manganez, Nikel, Kalay yüzdeleri önemli rol oynar. Serbest Karbür İçermeyen Alaşımsız veya Düşük Alaşımlı Sfero Demir İçin Tavsiye Karbon ve Silisyum Miktarları

PERLİTİK VE FERRİTİK KÜRESEL DÖKME DEMİR SFERO(küresel) dökümlerin çoğu bu gruba girer. Bu gruptaki sefro dökme demir özellikleri benzerdir. Bu gruptaki malzemeler büyük miktar alaşım içermez ve dökme durumunda kullanılırlar. Bu grup içinde, en fazla kullanılan dökme demirler yapısında perlit ve FERRİT ihtiva edenlerdir. Küresel dökme demirler, yüksek mukavemet ve aşınmaya karşı dayanıklılığın PERLİTİK istendiği yerlerde tercih edilir. FERRİT küresel dökme demirler maksimum dayanıklılığın istenildiği ve akma mukavemetinin fazla önem kazanmadığı işlerde kullanılır. Sfero dökme demirin özellikleri incelenirken her grubun mekanik ve özellikleri soğuma hızına ve kimyasal kompozisyona bağlı olarak değişir. PERLİTİK-FERRİTİK dökme demirlerin asgari akma mukavemeti 42,18 kg(mm2 ve kopma uzaması yaklaşık olarak kadardır. Kopma uzaması asgari olduğu zaman, akma mukavemeti 31,64 kg /mm2 ‘nin üzerindedir. MARTENZİTİK KÜRESEL DÖKME DEMİRLER Küresel dökme demirin(SFERO) kalıptan soğuması MARTENZİTİK yapının oluşumuna olanak vermez. ÖSTENİTİK küresel dökme demirin MARTENZİTİK yapıya dönüşümünü sağlayan kritik soğuma hızı alaşım elemanlarının miktarlarına bağlıdır. Malzemenin sertleşmeye olan hassasiyetini arttıran alaşım elementlerinin başında Molibden ve Nikel gelir. Bazen yerine Bakır, Kobalt ve Vanadyum da kullanılabilir. Hepsinin sertliğe karşı etkileri aynıdır. Alaşım sız küresel dökme demirlerin tamamen MARTENZİTİK yapı meydana getirebilmeleri için 1470 °F’den 50 °F/saniye soğuma hızı ile soğutulması gerekmektedir. % 0,8 Molibden ihtiva eden küresel dökme demirin soğuma hızı 5 °F/ saniye, %0,8 Molibden ve %0,3 Nikel ihtiva eden küresel dökme demir 1°F/saniye‘ dur. Düşük soğuma hızları malzeme çatlamasını önler ve sert tabaka derinliğini arttırır. MARTENZİTİK küresel dökme demirler su verildikten sonra tavlama işlemine tabi tutulur. Çünkü kullanımı bu şekilde daha uygundur. ÖSTENİTİK KÜRESEL DÖKME DEMİRLER Alaşım sız küresel grafitli dökme demir ile ÖSTENİTİK küresel grafitli dökme demir arasında analiz farklılığı vardır. ÖSTENİTİK dökmelerin çoğu Krom ihtiva eder ve bu yüzden karbür mevcuttur. ÖSTENİTİK yapının yumuşak olması sebebiyle işlenebilme özelliği yüksektir. 190 BRINELL sertliğin üzerindeki dökümlerin 1700-1900 °F sıcaklığında 1-5 saat tavladıktan sonra fırında veya havada soğumaya terk edilmesi tavsiye edilir. Cidar kalınlığı 50,8 mm. veya daha fazla olan ÖZTENİTİK küresel dökmelerde küresel grafitli yapı bozulmaya daha müsaittir. Karbon, Silisyum ve Nikel miktarları uygun bir şekilde ayarlanırsa grafitli yapının bozulması önlenebilir. Seryum yapıyı bozduğundan istenmez. Östenitik Küresel Demirlerin Kimyasal Kompozisyonu

Sfero Demirin Özellikleri Ve Mikro Yapıya Bağlı Olarak Değişimi: Demir ve karbonun oluşturduğu bir alaşım olan sfero demir, mühendislik uygulamalarında sıklıkla kullanılan bir malzemedir. Sfero demir, üstün mekanik özellikleri ve yüksek dayanıklılığı sayesinde geniş bir kullanım alanına sahiptir. Sfero olarak bildiğimiz, Küresel Dökme Demir ailesinin değişik grupları birbirinden değişik mekanik özelliklere sahiptir. Dolayısı ile sfero demirin özellikleri konusundan bahsederken bu özellikleri; - Mekanik - Fiziksel - Kimyasal diye ayırmak mümkündür. Sfero demir, sertlik, tokluk, mukavemet ve aşınma direnci gibi mekanik özelliklerde yüksek performans sergiler. Ayrıca, termal iletkenlik ve elektriksel iletkenlik gibi fiziksel özellikleri de oldukça iyidir. Bu özellikler, sfero demiri endüstriyel uygulamalarda tercih edilen bir malzeme haline getirir. Sfero demirin en önemli özelliği, dökme demirin aksine düşük karbon içeriğine sahip olmasıdır. Karbon içeriği %3-4 arasında değişen sfero demir, küresel grafit parçacıkları oluşturan magnezyum veya seramik temelli bir nodülerleştirici element eklenerek üretilir. Bu küresel grafit yapı, sfero demire yüksek tokluk ve mukavemet sağlar. Sfero demirin mikro yapısı, grafit parçacıkları ve matris arasındaki etkileşimlerden etkilenir. Mikro yapıdaki değişiklikler, sfero demirin mekanik özelliklerine doğrudan etki eder. Örneğin, grafit parçacıklarının şekli, boyutu ve dağılımı sfero demirin tokluk ve mukavemetini doğrudan etkiler. Yüksek küresel grafit içeriği ve homojen dağılımı, sfero demire yüksek tokluk sağlar. Mikro yapıdaki değişimler ayrıca sfero demirin sertlik, aşınma direnci ve işlenebilirlik gibi özelliklerine de etki eder. Yüksek karbon içeriği, sertlik ve aşınma direncini artırırken, bazı durumlarda işlenebilirliği olumsuz yönde etkileyebilir. Bu nedenle, sfero demirin mikro yapısının dikkatlice kontrol edilmesi ve istenen özelliklere uygun hale getirilmesi önemlidir. Sonuç olarak, sfero demir endüstride kullanılan bir malzemedir ve birçok avantajlı özelliği vardır. Sfero demirin özellikleri, düşük karbon içeriği ve küresel grafit yapısı ile belirlenir. Mikro yapısındaki değişiklikler, sfero demirin mekanik özelliklerini etkiler ve istenen özelliklere uygun hale getirilmesi için dikkatlice kontrol edilmesi gerekmektedir. Bu mekanik, fiziksel ve kimyasal özelliklerin elde edilmesinde en önemli rol oynayan faktör kimyasal kompozisyondur.

1)PERLİTİK ve FERRİTİK Küresel Dökme Demir:

Küresel dökmelerin çoğu bu gruba girer. Bu gruptaki malzemeler, büyük miktarlarda alaşım içermez ve dökme demir durumunda kullanılırlar. Bu grup içerisinde en fazla kullanılan dökme demirler, PERLİT ve FERRİT içerenlerdir. Küresel dökme demirler yüksek mukavemet ve aşınmaya dayanıklılığın PERLİTİK istendiği yerlerde tercih edilir. Maksimal dayanıklılığın istenildiği ve mukavemetin çokça önem kazanmadığı işlerde de FERRİT küresel dökme demirler kullanılır.

2)ÖSTENİTİK Küresel Dökme Demir:

Alaşım sız K.D.D ile ÖSTENİTİK küresel dökme demir arasında analiz farklılığı vardır. ÖSTENİTİK dökmelerin çoğu krom içerir ve bu nedenle karbür mevcuttur ve yapısının yumuşak olması nedeniyle, işlenebilir özelliği yüksektir.

3)MARTENZİTİK Küresel Dökme Demir:

Küresel dökme demirin kalıpta soğuması MARTENZİTİK yapının oluşumuna olanak vermez. ÖSTENİTİK K.D demirin MARTENZİTİK yapıya dönüşümünü sağlayan, kritik soğuma hızı alaşım elemanlarının miktarlarıdır. Malzemenin sertleşmeye olan hassasiyetini arttıran alaşım elementlerin başında Molibden ve Nikel gelir. Bazen yerine Bakır, Kobalt ve Vanadyum da kullanılabilir. Hepsinin sertliğe etkileri aynıdır.

4)YÜKSEK SİLİSYUMLU Küresel Dökme Demir: