#DökmeDemirKimyasalAnalizi

[dokumtek]

Sfero Demirin Kimyasal Özellikleri 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

1)Tesadüfi kobalt ihtiva eder. 2)%0,7-%1,0 molibden ilavesi yüksek sıcaklıklardaki (800 °F üzerindeki mukavemeti arttırır) YÜKSEK SİLİSYUMLU KÜRESEL DÖKME DEMİR %3,5 ile % 7 oranında Silisyum ihtiva eden küresel grafitli dökme demir yüksek sıcaklıkta oksitlenmeye karşı dayanıklıdır. 815,5 °C sıcaklığına kadar oksitlenmeye dayanıklıdırlar. Fakat normal sıcaklıklarda çok kırılgandırlar. Orta sıcaklıklarda kullanılacaksa Silisyum % 3,5-0,5 arasında olmalıdır. Silisyum arttırıldığında, karbon-silisyum 1/3 kadar azaltılmalıdır. Sfero demir, genellikle otomotiv, makine parçaları, raylı sistemler ve inşaat gibi çeşitli endüstrilerde kullanılan önemli bir malzemedir. Metal Technologies Read the full article