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?
Rahat işlenebilir bir malzeme olması, çekme dayanımı, deneme gerilmeleri ve uzama miktarının diğer döküm FERRO alaşımlardan, çelik ve MALLEABLE demirden daha iyi olması nedeniyle, düşük üretim maliyeti ile üretimde çeşitli avantajlar sağlamaktadır.
Kaynak: DİNÇEL, M. Cüneyt: ” Küresel Grafitli Dökme Demir ve Silisyumun Nodulant Kullanılarak Kontrol Altına Alınması”, İstanbul 1997
