Dökme demirlerde sert faz oluşumunun önlenmesi ve giderilmesi

Abstract

Küresel grafitli dökme demirlerin uygulamaları farklı mekanik özellikleri ile genişbir alana yayılmıştır. Mikroyapılarının kontrolü ve nispeten düşük maliyetliüretimlerinden dolayı son yıllarda küresel grafitli dökme demir kullanımı hızlaartmıştır. Yüksek mukavemet/ağırlık oranlı ince cidarlı küresel grafitli dökmedemirlere talep artmaktadır. Üretilen ince cidarlı parçalarla küresel grafitli dökmedemirlerin ağırlığının azaltılması enerjiyi korumak için önemli bir metottur.Kullanılan demirin ağırlığının azaltılması malzeme tüketimi yanında ergime içingerekli enerjiyi de azaltır. Bu açıdan bakılırsa atmosferdeki karbon emisyonlarının daazalmasına sebep olur.İnce cidarlı küresel grafitli dökme demirlerde yüksek soğuma hızı karbür miktarınınartmasıyla birlikte mekanik özelliklerde (belirli bir biçimde süneklik ve toklukta)azalmayla sonuçlanır. Karbon eşdeğerliğinin ayarlanması ve döküm sonrası tavlamaile özellikler iyileştirilir.Bu çalışmada küresel grafitli dökme demirlerin çeşitli karakteristik özelliklerinin(ferrit, perlit, grafit ve sementit yüzdeleri, ortalama grafit çapı, küre sayısı, γ-halekalınlığı, sertlik, darbe enerjisi) çeşitli değişkenlere bağlı olarak nasıl değiştiğibilimsel deneyler ile anlatılmaktadır. Ayrıca bu araştırma küresel grafitli dökmedemir parçalarda mevcut sementitlerin tavlamayla giderilmesine odaklanmıştır.Çalışmalar ince statik kuma dökümlerde ve ince metal kalıba savurma dökümlerdegrafit tane sayısının çok yüksek, matriste ise sementit oluşumu ve negatif etkilerininbulunduğunu göstermiştir. Aynı et kalınlıklarında karbür giderici tavlama işlemisonucu mekanik özelliklerin savurma dökümde statik dökümden daha iyi olduğubulunmuştur.

Applications of spheroidal graphite cast iron have increased steadily in recent yearsdue to its different mechanical properties. Relatively low-cost production and thecapability of producing a range of microstructures increase the use of spheroidalgraphite cast iron. There has been in increasing demand for strong thin-wallspheroidal graphite cast iron castings to provide components with high strength toweight ratios. Reducing the weight of spheroidal graphite cast iron castings byproducing thin wall parts is an important method for saving energy. Obviously, itreduces materials consumption either.The high cooling rate in thin-section spheroidal graphite cast iron results in increasedamounts of carbides with corresponding loss in mechanical properties, specificallyductility and toughness. Adjustment of carbon equivalent and post heat treatmentafter casting improves above mentioned properties.In this study, the characteristic features of spheroidal graphite cast iron (ferrite,pearlite, graphite and cementite percent, average graphite diameter, nodule count, γ-halo thickness, hardness, impact energy) as well as how differentiates according tovarious variables are scientifically explained. Besides this investigation focuses onthe study of the dissolution by annealing of cementites present in tin wall spheroidalgraphite cast iron parts.Present results show that the number of graphite spheres is relatively high in thinsections. In these sections, matrixes out of graphite spheres generally consist ofcementite and obviously it has negative effect. It is found that spheroidal castingproduced in centrifugal die mould has better properties than in static sand mould forsame thickness after homogenization heat treatment.