Dökme demirlerin grafit özellikleri, dökme demirin türüne ve kullanılan üretim yöntemine bağlı olarak değişir. Grafit morfolojisi, dökme demirin fiziksel ve mekanik özelliklerini büyük ölçüde etkiler.
Dökme demirlerdeki grafitin ana morfolojik özellikleri şunlardır:
Lamel Grafit (Gri Dökme Demir):
Lamel ya da yaprak şeklinde grafit yapısı içerir.
Bu grafit morfolojisi, dökme demire mükemmel bir makinabilite ve ısıl iletkenlik kazandırır. Ancak, lamel grafit yapıları malzemenin mekanik özelliklerini zayıflatabilir, çünkü bu lameller matris içinde süreksizlikler oluşturur.
Genellikle gri bir kırık yüzeye sahiptir, bu da ona “gri dökme demir” adını verir.
Küresel Grafit (Nodüler Dökme Demir):
Grafit, küresel veya nodüler formda bulunur.
Küresel grafit morfolojisi, malzemenin mekanik özelliklerini iyileştirir, yüksek mukavemet, tokluk ve makinabilite sağlar.
Bu özellikler, nodüler dökme demirin diğer dökme demir türlerine göre daha üstün olmasını sağlar.
Vermiküler Grafit (Bölünmüş veya Yarı-Nodüler Dökme Demir):
Bu türde grafit, hem lamel hem de nodüler formda bulunabilir.
Vermiküler grafit, lamel ve küresel grafit morfolojisinin bir karışımıdır.
Bu yapı, ısıl şok direnci gibi belirli özelliklere ihtiyaç duyan uygulamalar için avantajlıdır.
Beyaz Dökme Demir:
Bu dökme demir türünde grafit yoktur ya da çok azdır; bunun yerine karbon, sementit formunda bulunur.
Sementit, oldukça sert ve kırılgan bir yapıya sahip olduğundan, beyaz dökme demir de sert ve kırılgan bir yapıya sahiptir.
Dökme demirin grafit özellikleri, kullanılan döküm yöntemine, hızlı soğutma ya da yavaş soğutma gibi soğutma hızına, alaşım elementlerine ve bazen de özel işlem tekniklerine bağlı olarak değişebilir. Bu grafit morfolojileri, dökme demirin belirli uygulamalar için uygunluğunu belirler.
Lamel,Küresel ve Vermiküler Grafitli Dökme Demir Arasındaki Farklılıklar Nelerdir?
- Grafit Morfolojisi: LGDD’de grafit lamel formda, KGDD’de küresel formda ve ver miküler dökme demirde hem lamel hem de nodüler formda bulunur.
- Mekanik Özellikler: KGDD, LGDD’ye göre daha üstün mekanik özelliklere sahiptir. Vermiküler dökme demir, LGDD ile KGDD arasında bir mekanik özellik profiline sahiptir.
- Kullanım Alanları: LGDD’nin ısıl iletkenliği yüksek olduğundan motor blokları gibi uygulamalar için tercih edilir. KGDD’nin yüksek darbe dayanımı, çubuk milleri ve dişliler gibi yüksek yüke maruz kalan parçalar için uygundur. Vermiküler dökme demir, termal şok direncinin önemli olduğu uygulamalarda kullanılır.
Sonuç olarak dökme demirin grafit özellikleri, malzemenin mekanik ve fiziksel özelliklerini büyük ölçüde etkiler. Bu nedenle, bir uygulama için doğru dökme demir türünün seçilmesi, performans ve dayanıklılık açısından kritik öneme sahiptir.
Yukarıdaki tabloda; lamel, vermiküler ve küresel grafitli dökme demirin
*kopma dayanımı,
*akma sınırı
*eğilme dayanımı,
*basma dayanımı,
*Brinell sertlik
*E- modülü
*ısıl iletkenlik
*hacimsel sertlik
gibi faktörlere bağlı özelliklerinin birbirleriyle olan karşılaştırması yer almaktadır.
