DÖKÜM

(1)

DÖKÜM

Döküm, metal veya alaşımların ergitilerek önceden hazırlanmış bir kalıp boşluğuna Döküm, metal veya alaşımların ergitilerek önceden hazırlanmış bir kalıp boşluğuna dol

doldurdurulmulması ası ile ile parparça ça imaimalatlatını ını kakapsapsamamaktaktadırdır. . Bir Bir adadımdımda a basbasit it veyveya a karkarmaşmaşık ık şekşekillillii parçalar ergitilebilen herhangi bir malzemeden üretilebilir. Nihai ürün dizayn mühendisinin parçalar ergitilebilen herhangi bir malzemeden üretilebilir. Nihai ürün dizayn mühendisinin istediği şekillerin tamamına sahiptir. Bunlara ilaveten kalıntı gerilmeler minimum düzeyde istediği şekillerin tamamına sahiptir. Bunlara ilaveten kalıntı gerilmeler minimum düzeyde tutul

tutularakarak, , özel uygulama alanları için özel uygulama alanları için yöne bağlı yöne bağlı özelözelliklelikler r yönleyönlendirindirilmiş lmiş katıkatılaşma ilelaşma ile geliştirilebilir veya kalıp dizaynı, döküm parametrelerinin optimizasyonu ve çekirdekleyici geliştirilebilir veya kalıp dizaynı, döküm parametrelerinin optimizasyonu ve çekirdekleyici ilavesiyle katılaşma kontrol altında tutularak eş eksenli tane yapısına sahip ve özellikleri her ilavesiyle katılaşma kontrol altında tutularak eş eksenli tane yapısına sahip ve özellikleri her yönde aynı izotropik bir malzeme elde edilebilir .

yönde aynı izotropik bir malzeme elde edilebilir .

Döküm yoluyla üretilen parçaların boyutları birkaç mm'den birkaç metreye ve ağırlıkları da Döküm yoluyla üretilen parçaların boyutları birkaç mm'den birkaç metreye ve ağırlıkları da birkaç gramdan birkaç tona kadar değişebilmektedir. Dahası döküm iç boşlukları olan veya birkaç gramdan birkaç tona kadar değişebilmektedir. Dahası döküm iç boşlukları olan veya eğri yüzeylere sahip karmaşık şekilli veya çok büyük kısımlardan müteşekkil parçaların eğri yüzeylere sahip karmaşık şekilli veya çok büyük kısımlardan müteşekkil parçaların ima

imalatlatı ı içiiçin n oldoldukçukça a uyguygundundur. ur. Bu Bu belbelirgirgin in avaavantantajlajlarınrından dan doldolayı ayı dökdöküm, üm, imaimal l usuusullelleriri içer

içerisindisinde e büyübüyük k bir bir önemöneme e sahisahiptir. ptir. TalaTalaşlı şlı işleişlenebilnebilirliliğirliliği i güç güç olan veya olan veya defodeformasyrmasyonon kabiliyeti düşük olan bazı malzemeler ancak döküm yoluyla şekillendirilebilirler. Titreşim kabiliyeti düşük olan bazı malzemeler ancak döküm yoluyla şekillendirilebilirler. Titreşim söndürme ve işlenebilene kabiliyeti gibi bazı mühendislik özellikleri döküm malzemelerde söndürme ve işlenebilene kabiliyeti gibi bazı mühendislik özellikleri döküm malzemelerde daha yüksektir. Döküm, seri imalata uygun olup, çok sayıda parça kısa zamanda ve diğer daha yüksektir. Döküm, seri imalata uygun olup, çok sayıda parça kısa zamanda ve diğer yöntemlere nazaran en düşük maliyetle üretilebilir.

yöntemlere nazaran en düşük maliyetle üretilebilir.

Günümüzde, mevcut döküm yöntemlerinin biri veya birden fazlası ile her türlü geometrik Günümüzde, mevcut döküm yöntemlerinin biri veya birden fazlası ile her türlü geometrik şekle sahip parçaların imali mümkündür. Ancak tüm üretim yöntemlerinde olduğu gibi, şekle sahip parçaların imali mümkündür. Ancak tüm üretim yöntemlerinde olduğu gibi, yüksek kalite ve düşük maliyete, imalat mühendisinin değişik dizayn obsiyonlarını anlaması, yüksek kalite ve düşük maliyete, imalat mühendisinin değişik dizayn obsiyonlarını anlaması, değerlendirmesi, en uygun şekillendirme yönteminin seçimi ve bu yöntemin verimli şekilde değerlendirmesi, en uygun şekillendirme yönteminin seçimi ve bu yöntemin verimli şekilde kullanımı suretiyle ulaşılabilir. Değişik döküm metotları arasındaki ana farklılıklar kalıp kullanımı suretiyle ulaşılabilir. Değişik döküm metotları arasındaki ana farklılıklar kalıp malzemesi (kum, metal veya diğer bir malzeme) ve sıvı metalin kalıba giriş şekline dayanır malzemesi (kum, metal veya diğer bir malzeme) ve sıvı metalin kalıba giriş şekline dayanır (yerçekimi, vakum, düşük veya yüksek basınç). Bütün yöntemlerde ergitme ve katılaşmanın, (yerçekimi, vakum, düşük veya yüksek basınç). Bütün yöntemlerde ergitme ve katılaşmanın, ink

inklüzlüzyonyon, , gaz gaz ve ve çekçekilmilme e boşboşluğluğu u gibgibi i potpotanansiysiyel el hathatalaaların rın oluoluşumşumunu unu önönleyleyeceecek k veve özellikleri maksimize edecek şekilde gerçekleştirilmesi sağlanmalıdır.

özellikleri maksimize edecek şekilde gerçekleştirilmesi sağlanmalıdır. Bütün döküm işlemlerinin esas kademeleri :

Bütün döküm işlemlerinin esas kademeleri : A) Model yapımı A) Model yapımı B) Maça yapımı B) Maça yapımı C) Kalıplama C) Kalıplama D) Ergitme ve döküm D) Ergitme ve döküm E)

E) Temizleme Temizleme işlemleriişlemleri A) Model Yapımı :

A) Model Yapımı : Model :

Model : Dökülecek şeklin tahtadan , metalden hazırlanmış kopyasıdır .Dökülecek şeklin tahtadan , metalden hazırlanmış kopyasıdır . Model; dökülecek şeklin tahtadan, metalden veya uygun

Model; dökülecek şeklin tahtadan, metalden veya uygun bir malzemeden hazırlanmışbir malzemeden hazırlanmış kopyasıdır. Ayrıca alçı, plastik ve balmumu da

(2)

B ) Maça Yapımı : B ) Maça Yapımı : Maça:

Maça: Kalıp boşluklarına yerleştirilen ve kapladıkları kısımların dökümden sonra boşluk Kalıp boşluklarına yerleştirilen ve kapladıkları kısımların dökümden sonra boşluk olarak çıkmasını temin eden şekildir.

olarak çıkmasını temin eden şekildir. Maça İmali :

Maça İmali : Maçaların imâli ya maça sandığı ile yada çevirme şablon ile olmaktadır. MaçaMaçaların imâli ya maça sandığı ile yada çevirme şablon ile olmaktadır. Maça san

sandığdığı ı ile ile maçmaça a yapyapımıımındanda, , içeiçerisrisindinde e maçmaçananın ın dış dış şekşeklinline e sasahip hip bir bir boşboşluk luk bulbulunaunann sandıklardan fayda

sandıklardan faydalanılır. Parçalar birbirine pimlerle geçirilir ve yay veya diğer lanılır. Parçalar birbirine pimlerle geçirilir ve yay veya diğer bir yolla tespitbir yolla tespit edilirler. Sandık toz bir yüzey üzerine konur ve içerisine maça malzemesi konarak herhangi edilirler. Sandık toz bir yüzey üzerine konur ve içerisine maça malzemesi konarak herhangi bir vasıta ile sıkıştırılır. Mukavemeti artırmak üzere maça içerisinde tel parçalan konur. bir vasıta ile sıkıştırılır. Mukavemeti artırmak üzere maça içerisinde tel parçalan konur. Sıkıştırma sırasında şişleme ve tekrar

Sıkıştırma sırasında şişleme ve tekrar sıkıştırma yapılır.sıkıştırma yapılır. Maça Kumu ve Maça İmali :

Maça Kumu ve Maça İmali : DökmDökmek ek istedistediğimiiğimiz z parçparçanın iç anın iç şeklşeklini ini vereveren n maçamaçalar lar kumkum yapılabilir. Kullanılmaya hazır bir şekilde imal edilmiş maça, iki ucundan kalıba yapılabilir. Kullanılmaya hazır bir şekilde imal edilmiş maça, iki ucundan kalıba oturtulur.Maça imalinde %8'den az kil İçeren kuma, mukavemet sağlamak üzere organik ve oturtulur.Maça imalinde %8'den az kil İçeren kuma, mukavemet sağlamak üzere organik ve inorg

inorganik anik bağlbağlayıcayıcılar ılar katıkatılır. lır. OrgaOrganik nik bağlbağlayıcayıcı ı olaraolarak k çeşiçeşitli tli yağlyağlar, ar, reçinreçineler, eler, deksdekstrin,trin, inorg

inorganik bağlayıcanik bağlayıcı ı olaraolarak k da da ateş kili, ateş kili, bentobentonit nit ve ve silis tozu silis tozu kullakullanılmanılmaktadıktadır r .Maç.Maçaa hazırlandıktan

hazırlandıktan sonra 100 sonra 100 – 200 de– 200 dereceye pişirilir .receye pişirilir .

Maçaların Yerleştirilmesi ve Dökümden Sonra Çıkarılması

Maçaların Yerleştirilmesi ve Dökümden Sonra Çıkarılması : Pişirme fırınından çıkarılan: Pişirme fırınından çıkarılan ma

maçançanın ın üzeüzerinrindedeki ki gevgevşek şek kumkumlar lar sersert t fırfırçaçalarlarla la temtemizlizlenenir. ir. YüzYüzeydeydeki eki ufaufak k boşboşlukluklar lar doldurularak koruyucu bir malzeme ile sıvanır. Temizleme sırasında gaz kanallarının doldurularak koruyucu bir malzeme ile sıvanır. Temizleme sırasında gaz kanallarının tıkanmamasına dikkat edilmelidir.Maçala

tıkanmamasına dikkat edilmelidir.Maçalar kalıp r kalıp boşluğuna, sıvı metalin etkisi ile boşluğuna, sıvı metalin etkisi ile yüzmeyeceyüzmeyecek k biçimde yerleştirilmelidir. Bunun için oturma yerlerinde metalsel parçacıklarla destekleme biçimde yerleştirilmelidir. Bunun için oturma yerlerinde metalsel parçacıklarla destekleme yapı

yapılır. lır. MaçMaçalarıaların n döküdökümden mden sonra sonra çıkaçıkarılmarılmasındasında, , kalıp kalıp kumukumuna na karışkarışmamamamasına sına dikkdikkatat edilmelidir. Çünkü kalıp kumuna karışan maça kumu, bu kumun tane büyüklüğünü değiştirir. edilmelidir. Çünkü kalıp kumuna karışan maça kumu, bu kumun tane büyüklüğünü değiştirir. Ayrıca yanmış maça kumu kil ile iyi bir

Ayrıca yanmış maça kumu kil ile iyi bir şekilde bağlanamazşekilde bağlanamaz.. C ) Kalıplama :

C ) Kalıplama :

Modeller ve maçalar vasıtasıyla, çeşitli ortamlarda (kum, metal) kalıp adı verilen ve içerisine Modeller ve maçalar vasıtasıyla, çeşitli ortamlarda (kum, metal) kalıp adı verilen ve içerisine döküm yapılan boşlukların oluşturulmasına "kalıplama" denir. Kalıplamada model ve döküm yapılan boşlukların oluşturulmasına "kalıplama" denir. Kalıplamada model ve maçadan başka yolluk, çıkıcı ve

maçadan başka yolluk, çıkıcı ve besleyicilerdebesleyicilerden de n de faydalanılır.faydalanılır. Kum Dökümü :

Kum Dökümü : Ku

Kum m dökdökümüümü, , kukum m kalkalıplıplara ara yayapılpılan an ve ve en en çok çok kulkullanlanılaılan n dökdöküm üm usuusulüdlüdür. ür. KalKalıplıplamamaa işleminin ekonomik olması ve farklı ağırlıktaki parçaların dökülebilmesi sebebiyle tercih işleminin ekonomik olması ve farklı ağırlıktaki parçaların dökülebilmesi sebebiyle tercih edilmektedir. Kum kalıp metodunun esası, üretilecek parçanın şeklinde olan model

edilmektedir. Kum kalıp metodunun esası, üretilecek parçanın şeklinde olan model vasıtasıylavasıtasıyla kum sıkıştırılarak oluşturulan kalıp boşluğu içerisine ergitilmiş metalin yolluklardan kum sıkıştırılarak oluşturulan kalıp boşluğu içerisine ergitilmiş metalin yolluklardan doldurulmasından ibarettir.Kalıplamada kullanılacak model, daha önce de belirtildiği gibi tek doldurulmasından ibarettir.Kalıplamada kullanılacak model, daha önce de belirtildiği gibi tek parçalı, yolluklu tipte olabilir. Tek parçalı modellerle kalıplamada yolluk ve çıkıcılar model parçalı, yolluklu tipte olabilir. Tek parçalı modellerle kalıplamada yolluk ve çıkıcılar model üzerinde bulunmaz, elle veya mala ile kalıp üzerinde yapılırlar.

üzerinde bulunmaz, elle veya mala ile kalıp üzerinde yapılırlar. Yolluklu modeller, tek parçalıYolluklu modeller, tek parçalı modellere göre kalıplama yönünden daha pratiktir. Modellerin imâlatında çekme ve işleme modellere göre kalıplama yönünden daha pratiktir. Modellerin imâlatında çekme ve işleme payları, boyut toleransları, koniklik düzenlemeleri göz önüne alınmalıdır.

(3)

Derece İçersinde Kum Kalıbı Hazırlama :

Derece İçersinde Kum Kalıbı Hazırlama : Kalıbın, sıvı metalin basınç altında dağılmamasıKalıbın, sıvı metalin basınç altında dağılmaması için kullanılan çerçevelere "derece" adı verilir.

için kullanılan çerçevelere "derece" adı verilir. Genel olarak metaldan yapılır.Genel olarak metaldan yapılır.

Derece içerisinde kalıp hazırlama işlemi el ile yapılabildiği gibi, çeşitli makinalardan da Derece içerisinde kalıp hazırlama işlemi el ile yapılabildiği gibi, çeşitli makinalardan da faydalanıla

faydalanılarak rak yapılabilir.yapılabilir.

El ile yapılan kalıplama aşağıdaki işlem sırası takip edilir : El ile yapılan kalıplama aşağıdaki işlem sırası takip edilir :

1.

1. Alt derece sıkıştırma levhası üzerine konur.Alt derece sıkıştırma levhası üzerine konur. 2.

2. Model derece içerisine yerleştirilir ve üzeri grafit veya çimento ile tozlanır.Model derece içerisine yerleştirilir ve üzeri grafit veya çimento ile tozlanır. 3.

3. Model üzerine model kumu serpilir (kum kalınlığı 50-100 mm olacak şekilde) veModel üzerine model kumu serpilir (kum kalınlığı 50-100 mm olacak şekilde) ve sıkıştırılır.

sıkıştırılır. 4.

4. Doldurma kumu ilâve edilir ve sıkıştırılır.Doldurma kumu ilâve edilir ve sıkıştırılır. 5.

5. Derecenin üst yüzeyi sıyırma cetveli ile Derecenin üst yüzeyi sıyırma cetveli ile sıyrılarak, düzlenir,sıyrılarak, düzlenir, 6.

6. Kalıp, teşekkül edecek gazların çıkışını kolaylaştırmak üzere 20 - 50 mmKalıp, teşekkül edecek gazların çıkışını kolaylaştırmak üzere 20 - 50 mm aralıklarla şişlenir. Şiş model civarına yaklaşmalı, fakat modele değmemelidir. aralıklarla şişlenir. Şiş model civarına yaklaşmalı, fakat modele değmemelidir. Aksi halde sıvı metal

Aksi halde sıvı metal bu deliklerden dışarı akabilir.bu deliklerden dışarı akabilir. 7.

7. Derece 180° çevrilir ve sıkıştırma levhası Derece 180° çevrilir ve sıkıştırma levhası üzerine oturtulur.üzerine oturtulur. 8.

8. Mala ile düzeltilmiş olan mala yüzeyine serpme kum ve çimento serpilir.Mala ile düzeltilmiş olan mala yüzeyine serpme kum ve çimento serpilir. 9.

9. Üst derece, alt derece üzerine konur ve Üst derece, alt derece üzerine konur ve pim yatağındaki boşluk alınır.pim yatağındaki boşluk alınır. 10.

10. Modelin diğer kısmı yerleştirilir ve üzeri tozlanır.Modelin diğer kısmı yerleştirilir ve üzeri tozlanır. 11.

11. Yolluk ve çıkıcı modelleri yerleştirilir.Yolluk ve çıkıcı modelleri yerleştirilir. 12.

12. Sırasıyla, model ve doldurma kumları derece içerisine yerleştirilir ve sıkıştırılır.Sırasıyla, model ve doldurma kumları derece içerisine yerleştirilir ve sıkıştırılır. 13.

13. Derecenin üst yüzeyi sıyırma ile düzlenir.Derecenin üst yüzeyi sıyırma ile düzlenir. 14.

14. Kum şişlenir.Kum şişlenir. 15.

15. Yolluk ve çıkıcı modelleri gevşetilerek itinalı bir şekilde kalıptan çıkarılır.Yolluk ve çıkıcı modelleri gevşetilerek itinalı bir şekilde kalıptan çıkarılır. 16.

16. Üst derece kaldırılır, 180° çevrilir ve düz bir kum yüzeyi üzerine konur,Üst derece kaldırılır, 180° çevrilir ve düz bir kum yüzeyi üzerine konur, 17.

17. Derecelerdeki modeller itina ile çıkarılır. Modellerin çıkarılmasını kolaylaştırmak içinDerecelerdeki modeller itina ile çıkarılır. Modellerin çıkarılmasını kolaylaştırmak için kenarlarına biraz su dökülür. Çıkarma işlemi sırasında bozulan kısımlar elle tamir kenarlarına biraz su dökülür. Çıkarma işlemi sırasında bozulan kısımlar elle tamir edilir.

edilir. 18.

18. Sıvı metalin alt dereceye girmesi amacıyla, kesinti adı verilen kanallar Sıvı metalin alt dereceye girmesi amacıyla, kesinti adı verilen kanallar kaşık ile açılır.

kaşık ile açılır. 19.

19. Her iki derecedeki kalıp boşlukları, yaş döküm yapılacaksa tozlanır, kumHer iki derecedeki kalıp boşlukları, yaş döküm yapılacaksa tozlanır, kum döküm yapılacaksa kurutulur ve boyanır.

döküm yapılacaksa kurutulur ve boyanır. 20.

20. Maçalar yerleştirilir.Maçalar yerleştirilir. 21.

21. Kalıp kapanır ve üzerine dereceler yerleştirilir.Kalıp kapanır ve üzerine dereceler yerleştirilir. D

D ) ) Döküm :Döküm :

Ergitme, döküm için sıvı metalin hazırlanmasıdır. Ergitme işlemi dökümhane içerisindeki bir Ergitme, döküm için sıvı metalin hazırlanmasıdır. Ergitme işlemi dökümhane içerisindeki bir fır

fırındında a yapyapılaılabilbilir ir ve ve potpota a adadı ı veverilerilen n kakaplaplarla rla kalkalıp ıp yolyollukluklarlarına ına ile ile dödökülkülür. ür. ErgErgitmitmee kullanılacak fırının tip ve büyüklüğü, ergitilecek malzeme cinsi ve dökülecek parça kullanılacak fırının tip ve büyüklüğü, ergitilecek malzeme cinsi ve dökülecek parça büyüklüğü, sayısına bağlıdır. Demir dökümü ile uğraşan küçük dökümhaneler ise, kupol büyüklüğü, sayısına bağlıdır. Demir dökümü ile uğraşan küçük dökümhaneler ise, kupol ocakları kullanır. Hazırlanmış kalıplar dökümhane zemini üzerine tek tek veya üst

ocakları kullanır. Hazırlanmış kalıplar dökümhane zemini üzerine tek tek veya üst üste yerleş-üste yerleş-tirilir. Kalıpların üst üste yerleştirilmeleri, dereceler üzerine ağırlık koyma ihtiyacını ortadan tirilir. Kalıpların üst üste yerleştirilmeleri, dereceler üzerine ağırlık koyma ihtiyacını ortadan kald

kaldırır. Döküm ırır. Döküm yapıyapılmadlmadan an evveevvel l pota üzerindpota üzerindeki eki cüruf ve cüruf ve pislik alınmalpislik alınmalıdır. Bazenıdır. Bazen temizlemenin kolay olması için özel potalar

(4)

E )

E ) Temizleme Temizleme İşlemleri İşlemleri ::

Döküm işlemi sonunda elde edilen iş parçasının ihtivanın ettiği yolluk, çıkıcı, beslenme Döküm işlemi sonunda elde edilen iş parçasının ihtivanın ettiği yolluk, çıkıcı, beslenme kafası, çapak, maça, soğutma kokili ve yüzeye yapışmış kumun

kafası, çapak, maça, soğutma kokili ve yüzeye yapışmış kumun giderilmesi işleminegiderilmesi işlemine "temizleme" denir. Temizleme işleminin nihai iş parçasının maliyeti üzerinde olan etkisi, çok "temizleme" denir. Temizleme işleminin nihai iş parçasının maliyeti üzerinde olan etkisi, çok büyüktür. Bu bakımdan elde edilecek parçanın dizaynı, temizleme işlemini mümkün olduğu büyüktür. Bu bakımdan elde edilecek parçanın dizaynı, temizleme işlemini mümkün olduğu kadar azaltacak biçimde olmalıdır. Tatbik edilen temizleme işlemi yaş temizleme olarak kadar azaltacak biçimde olmalıdır. Tatbik edilen temizleme işlemi yaş temizleme olarak alınacaktır.

alınacaktır.

KATILAŞMA PROSESİ KATILAŞMA PROSESİ

Genel anlamda ergitme işlemini takiben kalıp boşluğuna sevk edilen, ergiyik metalin sıvıdan Genel anlamda ergitme işlemini takiben kalıp boşluğuna sevk edilen, ergiyik metalin sıvıdan katıya dönüşmesi olayı katılaşma olarak tanımlanırken spesifik olarak atomların sıvı faz katıya dönüşmesi olayı katılaşma olarak tanımlanırken spesifik olarak atomların sıvı faz içinde uzak mesafeden kısa mesafeye veya kısa düzenden uzun düzene geçişleri olarak içinde uzak mesafeden kısa mesafeye veya kısa düzenden uzun düzene geçişleri olarak tan

tanımlımlanıanır. r. ÜrüÜrün n özözellellikliklerierini ni konkontrotrol l edeeden n yayapıspısal al karkaraktakterieristikstiklerilerin n çoçoğu ğu bu bu aşaşamaamadada meydana gelir. Aynı zamanda gaz ve çekilme porozitesi, segregasyon ve benzeri hatalar bu meydana gelir. Aynı zamanda gaz ve çekilme porozitesi, segregasyon ve benzeri hatalar bu esnada vuku bulurlar. Bunların azaltılması veya tamamen ortadan kaldırılması katılaşma esnada vuku bulurlar. Bunların azaltılması veya tamamen ortadan kaldırılması katılaşma prosesinin kontrolü ile

(5)

Metallerin ve alaşımların tamamı ve çoğu yarı iletkenler,

Metallerin ve alaşımların tamamı ve çoğu yarı iletkenler, kompozitler, seramikler vekompozitler, seramikler ve polimerler proses (fabrikasyon) hattının bir kademesinde sıvı haldedirler (Ham veya yarı polimerler proses (fabrikasyon) hattının bir kademesinde sıvı haldedirler (Ham veya yarı mamul malzemeler bitirilmiş uç ürünlere dönüştürülürken genellikle proseslerin başlangıç mamul malzemeler bitirilmiş uç ürünlere dönüştürülürken genellikle proseslerin başlangıç kademesinde veya herhangi bir noktasında sıvı haldedirler). Sıvı daha sonra sıcaklığın kademesinde veya herhangi bir noktasında sıvı haldedirler). Sıvı daha sonra sıcaklığın sıvı-katı dönüşüm noktasının altına inmesiyle birlikte sıvı-katılaşır. Katılaşan malzeme bu şekilde katı dönüşüm noktasının altına inmesiyle birlikte katılaşır. Katılaşan malzeme bu şekilde (döküm halinde) kullanılabileceği gibi daha sonraki bölümlerde izah edilecek olan (döküm halinde) kullanılabileceği gibi daha sonraki bölümlerde izah edilecek olan termo-mekaniksel işlemlere de uğratılabilirler. Katılaşma sürecinde oluşan yapılar ingot dökümlerin mekaniksel işlemlere de uğratılabilirler. Katılaşma sürecinde oluşan yapılar ingot dökümlerin mekanik, fiziksel ve kimyasal özelliklerini tayin ettiğinden, istenen özelliklere sahip parça mekanik, fiziksel ve kimyasal özelliklerini tayin ettiğinden, istenen özelliklere sahip parça üre

üretimtimi i içiiçin n malmalzemzeme e üzüzerierinde nde yapyapılmılmasası ı gergerekeeken n ileilerikriki i proprosesseslerlerin in rotrotasıasını nı da da etketkileiler.r. Bunlara ilaveten döküm sonrası

Bunlara ilaveten döküm sonrası termo-mekaniksel prosesler esnasında malzemelerin davranışıtermo-mekaniksel prosesler esnasında malzemelerin davranışı döküm yapıları tarafından belirlenir.

döküm yapıları tarafından belirlenir.

Döküm işlemi ile elde edilen farklı parçalar: Döküm işlemi ile elde edilen farklı parçalar:

Katılaşma çekirdeklenme ve büyüme olmak üzere

Katılaşma çekirdeklenme ve büyüme olmak üzere iki kademeden meydana gelmektedir.iki kademeden meydana gelmektedir. Çeki

Çekirdekrdeklenmlenme e :: ÇekirÇekirdekldeklenme enme sıvı sıvı içeriçerisindisinde e çevrçevresinesinden den belirbelirgin gin sınırsınırlarla larla ayrılayrılmışmış yaklaşık olarak 200 atomdan oluşan ve atom salkımı olarak nitelendirilen kararlı bir katının yaklaşık olarak 200 atomdan oluşan ve atom salkımı olarak nitelendirilen kararlı bir katının teşekkülü olayıdır .

teşekkülü olayıdır . Homojen

Homojen Çekirdeklenme Çekirdeklenme :: Çekirdeklenmenin en basit şeklidir. Homojen çekirdeklenmeÇekirdeklenmenin en basit şeklidir. Homojen çekirdeklenme sıvı ergiyikte metal atomlarının kendi kendilerine bir araya gelmeleri ile oluşur.

sıvı ergiyikte metal atomlarının kendi kendilerine bir araya gelmeleri ile oluşur. Heteroje

Heterojen n ÇekirdeklenmÇekirdeklenme e :: Heterojen çekirdeklenme, çekirdeklenme hadisesinin, kararlıHeterojen çekirdeklenme, çekirdeklenme hadisesinin, kararlı bir

bir çeçekirkirdek dek oluoluşumşumu u içiiçin n gegerekrekli li krikritik tik seserberbest st eneenerji rji dedeğerğerini ini düşdüşüreüren n kalkalıp ıp duvduvarıarı,, çözünmeyen metaller arası bileşikler, inklüzyon (metal oksitler ve metal sülfürler) ve diğer çözünmeyen metaller arası bileşikler, inklüzyon (metal oksitler ve metal sülfürler) ve diğer katkı malzemeleri (yapay olarak dışarıdan ilave edilen çekirdekleyiciler) yardımıyla meydana katkı malzemeleri (yapay olarak dışarıdan ilave edilen çekirdekleyiciler) yardımıyla meydana gelmesi olayıdır.

(6)

Sıvı

Sıvı MetMetalde Kalde Kristaristalin Büylin Büyümeümesi si ve Tave Tane Yane Yapısınpısının Oluşın Oluşumu :umu : Katılaşmakta olan bir Katılaşmakta olan bir metalde kararlı bir çekirdek te

metalde kararlı bir çekirdek teşekkül ettikten sonra şekkül ettikten sonra büyüme kadebüyüme kademesi başlar. Her katılaşamesi başlar. Her katılaşann kristalde atomlar düzenli bir şekilde dizilmişlerdir, ancak kristallerdeki x, y, z yönleri komşu kristalde atomlar düzenli bir şekilde dizilmişlerdir, ancak kristallerdeki x, y, z yönleri komşu kristale göre belirli oranda açı yaparlar. Katılaşma tamamlandığında taneler birbirleriyle kristale göre belirli oranda açı yaparlar. Katılaşma tamamlandığında taneler birbirleriyle temas ederek birkaç atom boyutu genişliğindeki tane sınırlarını

temas ederek birkaç atom boyutu genişliğindeki tane sınırlarını meydana getirirler.Çok sayıdameydana getirirler.Çok sayıda tan

tanedeeden n oluoluşaşan n kakatıltılaşmaşmış ış metmetal al çoçok k krikristastalli lli malmalzezeme me olaolarak rak adadlanlandırdırılıılır r . . KatKatılaılaşmışmışş metaldeki kristaller tane, bunların arasındaki geçiş bölgesi ise tane sının olarak metaldeki kristaller tane, bunların arasındaki geçiş bölgesi ise tane sının olarak nitelendirilmektedir .

nitelendirilmektedir .

Düzlemsel Cephede Büyüme

Düzlemsel Cephede Büyüme : Homojen bir sıvının denge koşullan altında düşük bir hızla: Homojen bir sıvının denge koşullan altında düşük bir hızla soğuduğun

soğuduğunu varsayalım. Sıvının u varsayalım. Sıvının sıcaklığı katılaşma sıcaklığından daha yüksek ve sıcaklığı katılaşma sıcaklığından daha yüksek ve katınınkatının sıcaklığı katılaşma sıcaklığına eşdeğer veya

sıcaklığı katılaşma sıcaklığına eşdeğer veya hemen altındadır. Katılaşmanın devamhemen altındadır. Katılaşmanın devam

edebilmesi için ergime gizli ısısı katı-sıvı ara yüzeyinden katılaşmış kısma iletilir ve buradan edebilmesi için ergime gizli ısısı katı-sıvı ara yüzeyinden katılaşmış kısma iletilir ve buradan da çevreye salıverilir. Katı-sıvı ara

da çevreye salıverilir. Katı-sıvı ara yüzeyinde teşekkül edecek herhangi bir çıkıntının etrafıyüzeyinde teşekkül edecek herhangi bir çıkıntının etrafı sıcaklığı ergime noktasının çok üzerinde olan bir

sıcaklığı ergime noktasının çok üzerinde olan bir sıvı tarafından sarılmıştır .Bu nedenle yasıvı tarafından sarılmıştır .Bu nedenle ya çıkıntının büyümesi çıkıntının sıvı içindeki en uç noktası ile ara yüzeyin kalan kısmı aynı çıkıntının büyümesi çıkıntının sıvı içindeki en uç noktası ile ara yüzeyin kalan kısmı aynı hizaya gelene kadar durur, ya da çıkıntı

hizaya gelene kadar durur, ya da çıkıntı hemen ergiyerek katı-sıvı ara yüzeyi eski düzlemselhemen ergiyerek katı-sıvı ara yüzeyi eski düzlemsel şeklini alır. Bu

şeklini alır. Bu tip büyüme mekanizması düzlemsel cephede büyüme olarak bilinir; katı-sıvıtip büyüme mekanizması düzlemsel cephede büyüme olarak bilinir; katı-sıvı ara yüzeyi bir çizgi

ara yüzeyi bir çizgi şeklindedir ve sonuç döküm yapılan kolonsal tanelidir.şeklindedir ve sonuç döküm yapılan kolonsal tanelidir. Dendiritik Büyüme :

Dendiritik Büyüme : ÇekirdeklenmenÇekirdeklenmenin in zayıf zayıf olduğu olduğu hallerde, hallerde, sıvının sıvının sıcaklığı sıcaklığı katıkatı teşe

teşekkül kkül etmeetmeden, den, katılkatılaşma aşma noktnoktasınıasının n altınaltındaki daki bir bir sıcasıcaklığıklığına na yükyükselir. selir. Bu Bu şekişekildelde sıca

sıcaklık klık yüksyükselmeelmesine sine ısıl ısıl dalgdalgalanalanma ma denirdenir.Soğ.Soğuma uma eğrieğrisinin sinin şeklşekli i döküdökülen len malzmalzemenemeninin çeşidine (malzemenin katılaşma karakteristiğine), çekirdeklenme tipine, kalıptan ısı transfer çeşidine (malzemenin katılaşma karakteristiğine), çekirdeklenme tipine, kalıptan ısı transfer hızı ve şekline bağlıdır. Deneysel olarak kaydedilen soğuma eğrilerinin analizi ile katılaşma hızı ve şekline bağlıdır. Deneysel olarak kaydedilen soğuma eğrilerinin analizi ile katılaşma prosesi ve döküm hakkında çok değerli bilgiler elde edilebilir. Yüksek katılaşma hızları ince prosesi ve döküm hakkında çok değerli bilgiler elde edilebilir. Yüksek katılaşma hızları ince yapılı ve mekanik özellikleri yüksek dökümlerin üretimini

yapılı ve mekanik özellikleri yüksek dökümlerin üretimini sağlamaktadır.sağlamaktadır. Katılaşma

Katılaşma Zamanı Zamanı :: Katılaşmanın gerçekleştirilebilmesi için iletilmesi gereken ısı miktarı;Katılaşmanın gerçekleştirilebilmesi için iletilmesi gereken ısı miktarı; süper ısı miktarı, kalıptaki sıvının miktarı veya döküm parçanın hacmi ile doğru orantılıdır. süper ısı miktarı, kalıptaki sıvının miktarı veya döküm parçanın hacmi ile doğru orantılıdır.

(7)

DÖKME DEMİRLER

Döküm endüstrisinin en yüksek tonaja sahip ürünü dökme demirlerdir. Dökme demirlerin iyi Döküm endüstrisinin en yüksek tonaja sahip ürünü dökme demirlerdir. Dökme demirlerin iyi bir mühendislik malzemesi oluşu ve ucuz üretilişi bu malzemeye olan gereksinmenin başlıca bir mühendislik malzemesi oluşu ve ucuz üretilişi bu malzemeye olan gereksinmenin başlıca nedenleridir. Dökme demirler çok geniş bir aralıkta değişen mukavemet, sertlik, işlenebilirlik, nedenleridir. Dökme demirler çok geniş bir aralıkta değişen mukavemet, sertlik, işlenebilirlik, aşındırma direnci, korozyon direnci ve diğer özelliklere

aşındırma direnci, korozyon direnci ve diğer özelliklere sahip olabilirler.sahip olabilirler. Dökme Demir Tipleri

Dökme Demir Tipleri “Dökme de

“Dökme demir” ismi mir” ismi gerçekte özgerçekte özellikleri birbirinden oldukçellikleri birbirinden oldukça farklı malza farklı malzemelerin meydanaemelerin meydana getirdiği grubun veya ailenin soy ismi olmaktadır.Genel olarak dökme demir %4’e kadar C, getirdiği grubun veya ailenin soy ismi olmaktadır.Genel olarak dökme demir %4’e kadar C, %3,5’ e kadar Si içeren bir demir alaşımı olup dökülmüş halde sünek değildir.Bu genel tanım %3,5’ e kadar Si içeren bir demir alaşımı olup dökülmüş halde sünek değildir.Bu genel tanım dışında özel dökme demir tipleri vardır.

dışında özel dökme demir tipleri vardır.

•

• Gri dökme demir Gri dökme demir •

• Beyaz dökme demir Beyaz dökme demir •

• Benekli( Mottled) dökme demir Benekli( Mottled) dökme demir •

• Çil uygulanmış dökme demir Çil uygulanmış dökme demir •

• Temper dökme demir Temper dökme demir •

• Küresel grafitli dökme Küresel grafitli dökme demir(sfero)demir(sfero)

Dökme demirlerin kimyasal bileşimlerinin kaba sınırları aşağıdaki tabloda

Dökme demirlerin kimyasal bileşimlerinin kaba sınırları aşağıdaki tabloda verilmiştirverilmiştir E

Elleemmeennt t GGrri i DDöökkmme e DDeemmiir r BBeeyyaaz z DDöökkmmee Demir

Demir

Yüksek dayanımlı Yüksek dayanımlı Gri dökme demir Gri dökme demir

Küresel Grafitli Küresel Grafitli Dökme Demir Dökme Demir K Kaarrbboon n %%22..55--44..0 0 %%11..88--33..6 6 %%22..88--33..3 3 %%33..00--44..00 S Siilliissyyuum m %%11..00--33..0 0 %%00..55--11..9 9 %%11..44--22..0 0 %%11..88--22..88 M Maannggaanneez z %%00..44--11..0 0 %%00..2255--00..880 0 %%00..55--00..8 8 %%00..1155--00..9900 K Küükküürrt t %%00..0055--00..225 5 %%00..0066--00..220 0 %%00..1122((mmaaxx) ) %%00..0033((mmaaxx)) F

Foossffoor r %%00..0055--11..0 0 %00..0066--00..118 % 8 %%00..1155//mmaaxx) ) %%00..1100((mmaaxx))

Tablodan görüldüğü gibi aynı kaba bileşim sınırları içinde birbirine yakın bileşimde fakat Tablodan görüldüğü gibi aynı kaba bileşim sınırları içinde birbirine yakın bileşimde fakat değişik özelliklere sahip dökme

değişik özelliklere sahip dökme demirler bulunmaktadır.demirler bulunmaktadır. Dökme demirlerin özellikleri ve kullanılışları

Dökme demirlerin özellikleri ve kullanılışları üzerinde kimyasal bileşimin etkisi büyük ölçüdeüzerinde kimyasal bileşimin etkisi büyük ölçüde iki alaşım elementine(C ve Si) ve bunların grafit oluşumuna olan etkilerine bağlıdır. Her iki iki alaşım elementine(C ve Si) ve bunların grafit oluşumuna olan etkilerine bağlıdır. Her iki element de artan %lerde grafit oluşumunu arttırıcı rol oynarlar.

element de artan %lerde grafit oluşumunu arttırıcı rol oynarlar.

Karbon dökme demirde demir karbür (sementit) halinde bulunabilir ve bu durumda “birleşik Karbon dökme demirde demir karbür (sementit) halinde bulunabilir ve bu durumda “birleşik karbon” olarak tanımlanır,veya serbest şekilde grafit halinde de oluşabilir;dolayısıyla karbon” olarak tanımlanır,veya serbest şekilde grafit halinde de oluşabilir;dolayısıyla grafitleşme olayı ya serbest karbonun çökelmesi ya da kimyasal bileşik halindeki karbonun grafitleşme olayı ya serbest karbonun çökelmesi ya da kimyasal bileşik halindeki karbonun serbest hale dönüşmesi olayıdır.

serbest hale dönüşmesi olayıdır.

Grafitleştirici elementler grafit oluşumunu teşvik ederler. Grafitleştirici elementler grafit oluşumunu teşvik ederler.

(8)

Dökme Demirlerin Çeliğe

Dökme Demirlerin Çeliğe Göre Avantajları:Göre Avantajları:

•

• Çelikten daha ucuzdur,Çelikten daha ucuzdur, •

• Sıvı halde akışkan olduğundan dökümü kolaydır,Sıvı halde akışkan olduğundan dökümü kolaydır, •

• Daha kolay torna olur,Daha kolay torna olur, •

• Daha zor aşınır,Daha zor aşınır, •

• Titreşimi durdurur.Titreşimi durdurur.

Dökme Demirlerin Çeliğe Göre Dezavantajları : Dökme Demirlerin Çeliğe Göre Dezavantajları :

•

• Gevrektir darbe karşısında kırılır.Gevrektir darbe karşısında kırılır. •

• Yüksek sıcaklıklarda dayanıksızdırlar.Yüksek sıcaklıklarda dayanıksızdırlar.

Genellikle dökme demirler, çelikten daha dayanıksız olmakla birlikte mekanik özelliklerini Genellikle dökme demirler, çelikten daha dayanıksız olmakla birlikte mekanik özelliklerini şuşu metotlarla geliştirmek mümkündür.

metotlarla geliştirmek mümkündür. 1.

1. Zeminin mukavemetini arttırmak.Zeminin mukavemetini arttırmak. a)

a) Isıl işlem yapmak suretiyle,bu pahalı bir metottur.Isıl işlem yapmak suretiyle,bu pahalı bir metottur. b)

b) Alaşım yapmak suretiyle.Alaşım yapmak suretiyle. 2.

2. Grafitin şeklini değiştirmek:Normal olarak dökme demirler katılaşırken Fe3C Grafitin şeklini değiştirmek:Normal olarak dökme demirler katılaşırken Fe3C ferrit veferrit ve grafite ayrışır. Bu grafit

grafite ayrışır. Bu grafit büyük levha halindedir.Grafitin şeklini değiştirmek ve böylecebüyük levha halindedir.Grafitin şeklini değiştirmek ve böylece mukavemetini arttırmak mümkündür(sfero döküm)

mukavemetini arttırmak mümkündür(sfero döküm) 3.

3. İstenmeyen S,P gibi İstenmeyen S,P gibi yabancı maddeleri azaltmak.yabancı maddeleri azaltmak.

Küresel Grafitli Dökme Demir (Sfero) Küresel Grafitli Dökme Demir (Sfero)

(9)

Karbonun büyük kısmının lamel yerine küre şeklinde oluşmasını sağlamak amacıyla ergimiş Karbonun büyük kısmının lamel yerine küre şeklinde oluşmasını sağlamak amacıyla ergimiş halde az miktar Seryum(Ce), Magnezyum(Mg) veya başka bir element ilavesi ile özel olarak halde az miktar Seryum(Ce), Magnezyum(Mg) veya başka bir element ilavesi ile özel olarak ha

hazırzırlanlanmış mış bir bir dökdökme me demdemirdirdir.ir.GraGrafit fit şekşeklinlinin in lamlamel el yeyerinrine e kürküre e oluoluşu, şu, dökdökme me demdemireire süneklik kazandırır.Bu tip dökme demirin yüzeyi parlak çelik

süneklik kazandırır.Bu tip dökme demirin yüzeyi parlak çelik görünümündedgörünümündedir.ir. Küresel grafitli dökme demirler, gri

Küresel grafitli dökme demirler, gri dökme demirin başlıca avantajları(düşük ergime derecesi,dökme demirin başlıca avantajları(düşük ergime derecesi, iyi akışkanlık ve dökülebilme, mükemmel işlenebilme ve iyi kesme mukavemeti) ile çeliğin iyi akışkanlık ve dökülebilme, mükemmel işlenebilme ve iyi kesme mukavemeti) ile çeliğin mühendislik yönünden avantajlarına (yüksek mukavemet, tokluk, süneklik, sıcak işlenebilme mühendislik yönünden avantajlarına (yüksek mukavemet, tokluk, süneklik, sıcak işlenebilme ve sertleşebilme) birleştiren yeni bir malzeme veya dökme demirler ailesi içinde yeni bir ve sertleşebilme) birleştiren yeni bir malzeme veya dökme demirler ailesi içinde yeni bir grubu oluşturmaktadır.

grubu oluşturmaktadır.

Küresel Grafitli Dökme Demirin Isıl

Küresel Grafitli Dökme Demirin Isıl İşlemi(Sfeİşlemi(Sfero Döküm)ro Döküm) Grafitli dökme demirde , grafitlerin lamel form

Grafitli dökme demirde , grafitlerin lamel form yerine, küresel formda düzenlenmesi ile gerek yerine, küresel formda düzenlenmesi ile gerek dayanım değerleri ve gerekse dökümün sürekliliği çok iyileştirilebilmektedir. Isıl işlem de dayanım değerleri ve gerekse dökümün sürekliliği çok iyileştirilebilmektedir. Isıl işlem de uygulanmak suretiyle ,çeliklerle karşılaştırılabilecek özellikte malzeme elde edilebilmektedir. uygulanmak suretiyle ,çeliklerle karşılaştırılabilecek özellikte malzeme elde edilebilmektedir. Uygun ısıl işlem uygulandığında, lamel grafitli

Uygun ısıl işlem uygulandığında, lamel grafitli dökümde en fazla 400Mpa çekme dayanımınadökümde en fazla 400Mpa çekme dayanımına ulaşılırken sfero döküm adı da verilen küresel grafitli dökme demirde rahatlıkla 700Mpa ulaşılırken sfero döküm adı da verilen küresel grafitli dökme demirde rahatlıkla 700Mpa değerleri,hatta daha yüksek değerler sağlanabilmektedir.Grafitlerin küresel formda olması , değerleri,hatta daha yüksek değerler sağlanabilmektedir.Grafitlerin küresel formda olması , çentik etkisini az

çentik etkisini azaltmakta ve yapı dahaltmakta ve yapı daha iyi yük taşıyaba iyi yük taşıyabilir ilir duruma gelmeduruma gelmektedir.ktedir. Gerilim Giderme Tavlaması

Gerilim Giderme Tavlaması

Ayrıca ısıl işlem uygulanması düşünülmeyen küresel grafitli döküm malzemelere 510~675°C Ayrıca ısıl işlem uygulanması düşünülmeyen küresel grafitli döküm malzemelere 510~675°C sıcaklıkları arasında ,gerilim giderme tavlaması uygulanabilir.Bu sahadaki düşük sıcaklıklar, sıcaklıkları arasında ,gerilim giderme tavlaması uygulanabilir.Bu sahadaki düşük sıcaklıklar, gerilmelerin azaltılması için yeterlidir, ancak yüksek sıcaklıklara çıkıldığında çekme gerilmelerin azaltılması için yeterlidir, ancak yüksek sıcaklıklara çıkıldığında çekme dayanımında ve sertlikte biraz azalma olur. Küresel grafitli döküm çeşitlerine göre uygun dayanımında ve sertlikte biraz azalma olur. Küresel grafitli döküm çeşitlerine göre uygun gerilim giderme sıcaklık alanları şöyledir:

gerilim giderme sıcaklık alanları şöyledir: Alaşımsız sfero döküm

Alaşımsız sfero döküm ⇒⇒510~565°C510~565°C

Düşük alaşımlı sfero döküm

Düşük alaşımlı sfero döküm ⇒⇒565~595°C565~595°C

Yüksek alaşımlı sfero döküm

Yüksek alaşımlı sfero döküm ⇒⇒595~650°C595~650°C

Östenitik sfero döküm

Östenitik sfero döküm ⇒⇒620~675°C620~675°C

gerilim giderme tavlama sıcaklığında 25mm kalınlık için en az bir saat ve her 25 mm kalınlık gerilim giderme tavlama sıcaklığında 25mm kalınlık için en az bir saat ve her 25 mm kalınlık fazlası için birer saat ilavesi yeterli olabilir.Isıtma ve soğutma işlemi,mümkün olduğunca fazlası için birer saat ilavesi yeterli olabilir.Isıtma ve soğutma işlemi,mümkün olduğunca yavaş yapılmalıdır.

(10)

Malzeme özelliklerine göre yüksek dayanıklılık yerine oldukça yumuşak bir yapı ve en iyi Malzeme özelliklerine göre yüksek dayanıklılık yerine oldukça yumuşak bir yapı ve en iyi talaşlı işlenebilirlik özellikleri arandığında küresel grafitli döküme yumuşak tavlama talaşlı işlenebilirlik özellikleri arandığında küresel grafitli döküme yumuşak tavlama uygulanır.900~960°C gibi yüksek sıcaklıklarda yapılan ısıtma ile perlitik yapıdaki sementit uygulanır.900~960°C gibi yüksek sıcaklıklarda yapılan ısıtma ile perlitik yapıdaki sementit çözülür ve ferritik yapı ile serbest kalan karbonun daha önceden oluşmuş küresel grafite çözülür ve ferritik yapı ile serbest kalan karbonun daha önceden oluşmuş küresel grafite intik

intikali sonucali sonucu elde edilen yapı, küresu elde edilen yapı, küresel grafitli el grafitli döküdökümün yapısımün yapısını oluşturunı oluşturur. Uygulamr. Uygulama ,a , lamel grafitli döküme benzerdir. 25mm kalınlık için bir saat ve her 25mm kalınlık artışı birer lamel grafitli döküme benzerdir. 25mm kalınlık için bir saat ve her 25mm kalınlık artışı birer saat ilavesi ile bekleme yapılır ve

saat ilavesi ile bekleme yapılır ve soğutma , dönüşüm hattı çok yavaş geçilecek şekilde fırındasoğutma , dönüşüm hattı çok yavaş geçilecek şekilde fırında gerçekleştirilir.

gerçekleştirilir.

Sfero dökümde çok yumuşak bir yapı arzu ediliyorsa dökümün sertliğini arttırıcı

Sfero dökümde çok yumuşak bir yapı arzu ediliyorsa dökümün sertliğini arttırıcı Mn ,P,Cr ,NiMn ,P,Cr ,Ni ve Mo gibi alaşım

ve Mo gibi alaşım elementlerini ,mümkün olduğu kadar az içermesi gerekir.elementlerini ,mümkün olduğu kadar az içermesi gerekir. Normal Tavlama :

Normal Tavlama : No

Normarmal l tavtavlamlama a işlişlemiemi,la,lamel mel gragrafitfitli li dökdöküme üme benbenzezer r şekşekildilde e uyguygulaulanırnır. . UygUygun un tavtavlamlamaa sıcaklığı 870~940°C arasındadır. Soğutma işlemi genellikle havada yapılır. Ancak, havada sıcaklığı 870~940°C arasındadır. Soğutma işlemi genellikle havada yapılır. Ancak, havada soğ

soğutmadutmada a farkfarklı lı soğusoğuma ma etkietkileri leri sonsonucu ucu gerilgerilmelemeler r meydmeydana ana gelegelebilecbileceğindeğinden, en, normnormalal tavlama sonrasında gerilmeleri azaltmak amacıyla

tavlama sonrasında gerilmeleri azaltmak amacıyla meneviş işlemi uygulanması yararlıdır.meneviş işlemi uygulanması yararlıdır. Normal tavlama sonrası yapı, ferrit, küresel grafit ve ince lamelli perlitten oluşur. Perlitik Normal tavlama sonrası yapı, ferrit, küresel grafit ve ince lamelli perlitten oluşur. Perlitik yapıdan dolayı çek

yapıdan dolayı çekme dayanımı me dayanımı oldukça iyidir aynı zamanda süoldukça iyidir aynı zamanda süneklilik de yüksektir.neklilik de yüksektir. Sertleştir

Sertleştirme ve Islah me ve Islah İşlemi :İşlemi :

Küresel grafitli döküm de,lamel grafitli döküm de

Küresel grafitli döküm de,lamel grafitli döküm de olduğu gibi sertleştirilebilir ve yaklaşık 50– olduğu gibi sertleştirilebilir ve yaklaşık 50– 55 RSD–C yüz

55 RSD–C yüzey sertliğine ulaşılabey sertliğine ulaşılabilir. ilir. Sertleşebilirlik,bağlantılı haldeSertleşebilirlik,bağlantılı haldeki karbon miktarına veki karbon miktarına ve alaşım elementlerine bağlıdır.

alaşım elementlerine bağlıdır.

Östenitleştirme sıcaklığı 840~930°C arasındadır. Soğutma daha çok yağ içerisinde yapılır. Östenitleştirme sıcaklığı 840~930°C arasındadır. Soğutma daha çok yağ içerisinde yapılır. Soğ

Soğutmutma a gegerilmrilmeleelerini rini azazaltaltmak mak içiiçin n sıcsıcak ak banbanyo yo da da kulkullanlanılaılabilbilir. ir. MenMenevievişleşleme me işlişlemiemi parçalar bekletilmeden yapılır. İstenilen dayanım değerlerine göre, meneviş sıcaklığı parçalar bekletilmeden yapılır. İstenilen dayanım değerlerine göre, meneviş sıcaklığı 350~650°C arasında seçilebilir. Meneviş sıcaklığı yükseldikçe süneklilik artar

350~650°C arasında seçilebilir. Meneviş sıcaklığı yükseldikçe süneklilik artar ancak dayanımancak dayanım düşer.Islah amacıyla daha çok 450°C’nin üzerindeki sıcaklıklar tercih edilir.

düşer.Islah amacıyla daha çok 450°C’nin üzerindeki sıcaklıklar tercih edilir. Küresel Grafitli Dökme Demirlerin Sınıflandırılması ve Mühendislik

Küresel Grafitli Dökme Demirlerin Sınıflandırılması ve Mühendislik ÖzellikleriÖzellikleri

Mühendislik malzemeleri içinde küresel grafitli dökme demirlerin özel yeri başka hiçbir Mühendislik malzemeleri içinde küresel grafitli dökme demirlerin özel yeri başka hiçbir demi

demir r esasesaslı lı malzmalzemenemenin,in, 11_DDK’_DDK’nin_{nin sahi}_sahip_{p olduğ}_olduğu_{u meka}_mekanik_{nik özel}_özellikle_likleri_{ri ve}_{ve dökü}_dökülebi_lebilirlik_lirlik

özelliğini bir arada

özelliğini bir arada sağlayamamasağlayamamasından ileri sından ileri gelmektedir.gelmektedir. Küre

Küresel sel grafgrafitli itli dökmdökme e demidemirlerin işlenebilrlerin işlenebilirliği irliği eşdeeşdeğer ğer sertlsertliktekikteki i lamelamel l grafgrafitli itli dökmdökmee de

demirmirden den ve ve eşeşdeğdeğer er mumukavkavememete ete sasahip hip çeçeliklikten ten dahdaha a iyiiyidirdir. . KezKeza a korkoroziozif f ortortamamlarlardada korozyona karşı direnci lamel grafitli dökme demirinkine eşit ve genellikle karbon korozyona karşı direnci lamel grafitli dökme demirinkine eşit ve genellikle karbon çeliğinkinden daha iyidir.

çeliğinkinden daha iyidir.

Küre şekilli grafitler yapıda yağlayıcı deposu görürler kullanma süresinde gösterdiği Küre şekilli grafitler yapıda yağlayıcı deposu görürler kullanma süresinde gösterdiği performans, küresel grafitli dökme demirden yapılmış silindir laynerler, krankşaftlar, performans, küresel grafitli dökme demirden yapılmış silindir laynerler, krankşaftlar, merdaneler, kalıplar ve dişlilerin aşınmaya karşı dirençlerinin en iyi kalitedeki lamel grafitli merdaneler, kalıplar ve dişlilerin aşınmaya karşı dirençlerinin en iyi kalitedeki lamel grafitli dökme demirinkine eşit ve karbon çeliğinkine yüksek olduğunu göstermiştir.

(11)

Ani sıcaklık değişikliklerine karşı küresel grafitli dökme demirlerin gösterdiği direnç lamel Ani sıcaklık değişikliklerine karşı küresel grafitli dökme demirlerin gösterdiği direnç lamel grafitli dökme demirden ve çoğu çelikten daha fazladır. Örneğin 760 °C’den soğuk suya grafitli dökme demirden ve çoğu çelikten daha fazladır. Örneğin 760 °C’den soğuk suya da

daldıldırılrılan an bir bir incince e çelçelik ik parparça ça muhmuhtemtemeleelen n çaçarpırpılaclacak, ak, lamlamel el gragrafitfitli li dökdökme me dedemir mir iseise çatlayacaktır,oysa aynı şartlarda küresel grafitli dökme demirden yapılmış parça bu sıcaklık çatlayacaktır,oysa aynı şartlarda küresel grafitli dökme demirden yapılmış parça bu sıcaklık değişimini, bozulmadan

değişimini, bozulmadan karşılayabilmekkarşılayabilmektedir.tedir.

Küresel grafitli dökme demirlerin darbe direnci sıcaklığa bağlı olup yapı ve

Küresel grafitli dökme demirlerin darbe direnci sıcaklığa bağlı olup yapı ve bileşim tarafındanbileşim tarafından önemli oranda etkilenmektedir. Matriks yapısı tamamen ferritik olan küresel grafitli dökme önemli oranda etkilenmektedir. Matriks yapısı tamamen ferritik olan küresel grafitli dökme demirler en yüksek tokluğa sahip olanlardır.

demirler en yüksek tokluğa sahip olanlardır.

Bileşimindeki Si ve P oranındaki artış darbe direncinde azalma meydana getirir ve tranzisyon Bileşimindeki Si ve P oranındaki artış darbe direncinde azalma meydana getirir ve tranzisyon sıcaklığının daha yüksek sıcaklıklara doğru kaymasına neden olur. Mn, Ni

sıcaklığının daha yüksek sıcaklıklara doğru kaymasına neden olur. Mn, Ni veya Cuveya Cu içeriklerindeki normal değişimlerin darbe direnci veya başka bir deyimle tokluk üzerinde içeriklerindeki normal değişimlerin darbe direnci veya başka bir deyimle tokluk üzerinde önemli bir etkisi olmamaktadır.

önemli bir etkisi olmamaktadır.

Küresel grafitli dökme demirde kesit kalınlığının özellikler üzerindeki etkisi lamel grafitli Küresel grafitli dökme demirde kesit kalınlığının özellikler üzerindeki etkisi lamel grafitli dökme demirde olduğu kadar ciddi değildir. Ancak kesit boyutlarının, katılaşmada soğuma dökme demirde olduğu kadar ciddi değildir. Ancak kesit boyutlarının, katılaşmada soğuma hızını etkilemesi sonucu bileşime de bağlı olarak ferrit ve perlitin sertliği ve yapıdaki perlitin hızını etkilemesi sonucu bileşime de bağlı olarak ferrit ve perlitin sertliği ve yapıdaki perlitin oranı ve tane küçüklüğü değişmektedir. Yüksek mukavemet ve sertlik dolayısıyla düşük oranı ve tane küçüklüğü değişmektedir. Yüksek mukavemet ve sertlik dolayısıyla düşük süneklik, ince perlitik veya asüküler yapılı matriks ile elde edilir.

süneklik, ince perlitik veya asüküler yapılı matriks ile elde edilir. Buna karşılık mukavemet veBuna karşılık mukavemet ve sertlikteki azalmayla beraber yüksek süneklik, matriksin tamamen ferritik olmasıyla sertlikteki azalmayla beraber yüksek süneklik, matriksin tamamen ferritik olmasıyla mümkündür. Ayrıca çok kalın kesitlerde grafit şeklinin bozulma ihtimali daha fazla mümkündür. Ayrıca çok kalın kesitlerde grafit şeklinin bozulma ihtimali daha fazla olmaktadır.

olmaktadır.

Yüksek Alaşımlı Küresel Grafitli Dökme

Yüksek Alaşımlı Küresel Grafitli Dökme DemirlerDemirler

Korozyona, ısıya dirençli ve yüksek mukavemetli çeşitli özel gri dökme demirler grafitleri Korozyona, ısıya dirençli ve yüksek mukavemetli çeşitli özel gri dökme demirler grafitleri küre şekilli olarak ta dökülebilirler. Grafit küre şeklinde olduğunda dökme demirin elastiklik küre şekilli olarak ta dökülebilirler. Grafit küre şeklinde olduğunda dökme demirin elastiklik modülünün, çekme mukavemetinin, sünekliğinin ve darbe direnci daha yüksektir. Küresel modülünün, çekme mukavemetinin, sünekliğinin ve darbe direnci daha yüksektir. Küresel graf

grafitler dökmitler dökme demir bileşie demir bileşimine daha fazmine daha fazla Si, Cr, Ni, la Si, Cr, Ni, Mo Mo ve Cu ilave edilmve Cu ilave edilmesiylesiyle eldee elde edilen yüksek alaşımlar, her ne kadar üretimleri nispeten zor ise de özel özellikleri açısından edilen yüksek alaşımlar, her ne kadar üretimleri nispeten zor ise de özel özellikleri açısından aranan bir malzeme grubu oluştururlar. Bunların arasında başta östenitik küresel grafitli aranan bir malzeme grubu oluştururlar. Bunların arasında başta östenitik küresel grafitli dökme demir gelmektedir; oda sıcaklığında östenitin stabilitesini arttıran alaşım elementi dökme demir gelmektedir; oda sıcaklığında östenitin stabilitesini arttıran alaşım elementi nikeldir. Östenitik küresel grafitli dökme demirde ( Ni-Resist ), nikel %18-36 arasında nikeldir. Östenitik küresel grafitli dökme demirde ( Ni-Resist ), nikel %18-36 arasında değişebilmektedir. Östenitik küresel grafitli dökme demirdeki Cr ise kullanma yerine göre değişebilmektedir. Östenitik küresel grafitli dökme demirdeki Cr ise kullanma yerine göre %1,75-5,5 oranlarında bulunabilir.

%1,75-5,5 oranlarında bulunabilir.

Yüksek alaşımlı küresel grafitli dökme demirlerde Si

Yüksek alaşımlı küresel grafitli dökme demirlerde Si oranı arttıkça oksidasyona karşı dirençteoranı arttıkça oksidasyona karşı dirençte artar; ancak tersine mekanik özellikler ve ısı şokuna karşı dirençte azalma görülür. artar; ancak tersine mekanik özellikler ve ısı şokuna karşı dirençte azalma görülür. Dolayısıyla optimum özellikler demeti elde etmek için genellikle Si oranı %3-4 arasında Dolayısıyla optimum özellikler demeti elde etmek için genellikle Si oranı %3-4 arasında sınırlanır.

(12)

(13)

Bir döküm işleminin adımlarını aşağıdaki resimlerde

(14)

KAYNAKLAR KAYNAKLAR 1.

1. Doç. Dr. ÇAVUŞOĞLU Engin N., Doç. Dr. ÇAVUŞOĞLU Engin N., Döküm Teknolojisi I, İstanbul Teknik ÜniversitesiDöküm Teknolojisi I, İstanbul Teknik Üniversitesi Matbaası, İstanbul, 1981 Matbaası, İstanbul, 1981 2. 2. www.odevsitesi.comwww.odevsitesi.com 3. 3. www.flow3d.comwww.flow3d.com 4. 4.www.hitchiner.comwww.hitchiner.com 5. 5. www.dm-casting.comwww.dm-casting.com 6. 6. www.decaturfaoundry.comwww.decaturfaoundry.com 7. 7. www.mse.mtu.eduwww.mse.mtu.edu