Nodulantla silisyumun kontrolü, dökme demir endüstrisindeki teknolojik ilerlemeleri temsil etmektedir. Bu da gelişmeler, daha güçlü ve işlenebilir dökme demir ürünleri elde etmek isteyen endüstrinin ihtiyaçlarına cevap vermektedir.
Nodulant Nedir ?
İçerisinde %10 magnezyum ve çok az miktarda kalsiyum, seryum, silisyum ve karbon içeren sıkıştırılmış demir tozuna NODULANT denir.
Nodulantın temel amacı, dökme demirin özelliklerini iyileştirmektir.
İçerdiği elementlerin kombinasyonu, dökme demirin mikro yapısını kontrol etmeye ve istenmeyen özellikleri düzeltmeye yardımcı olur. Özellikle nodüler demir (nodüler dökme demir veya sferoid dökme demir olarak da adlandırılır) üretiminde kullanılır.
Bu demir çeşidi, geleneksel gri dökme demirden farklı olarak, daha küresel ve nodüler grafit yapılarına sahiptir.
Nodulantın içerdiği elementlerin işlevleri şu şekildedir:
- Magnezyum: Nodüler grafit oluşumunu teşvik eder ve dökme demirin dayanıklılığını artırır. Magnezyum, nodulant içindeki ana bileşenlerden biridir ve nodüler grafitin oluşumunu teşvik eder. Bu, dökme demirin mekanik dayanıklılığını artırır ve daha homojen bir mikro yapının oluşmasını sağlar./li>
- Silisyum: Sferoid dökme demirin oluşumunu destekler ve metalin sıvı haldeki viskozitesini azaltarak döküm işlemlerini kolaylaştırır.
- Kalsiyum: Grafitin topaklanmasını önler ve nodüler yapıyı stabilize eder.
- Seryum: Döküm sırasında grafitin oluşumunu kontrol eder ve sülfürün etkilerini azaltır. Nodulant içinde bulunan seryum ve kalsiyum, grafitin topaklanmasını önler ve nodüler yapıyı stabilize eder. Bu sayede, dökme demirin istenmeyen özellikleri minimize edilir.
- Karbon: Karbon içeriği, dökme demirin mekanik özelliklerini etkiler ve nodüler grafitin oluşumuna katkıda bulunur.
Nodulant daha çok saf magnezyum TREATMAN sistemini basitleştirir. Silisyum ilavesine bağlı olarak, tamamen magnezyum kontrolüne olanak sağlar.
Nodulantlar genellikle sıvı dökme demir alaşımlarına eklenir ve bu şekilde çeşitli özelliklere sahip nodüler demir üretilir. Bu, endüstriyel uygulamalarda kullanılan dökme demir parçaların kalitesini artırmak ve istenen mekanik özelliklere sahip ürünler elde etmek için yaygın bir uygulamadır.
Nodulantlar, dökme demir endüstrisinde kullanıldığında, sferoid demirin özelliklerini optimize ederek daha dayanıklı, mukavemeti yüksek ve işlenebilir ürünler elde edilmesine olanak tanır. Bu da endüstriyel uygulamalarda kullanılan dökme demir parçaların kalitesini artırır.
Nodulantla Silisyumun Kontrolü ve Siliyumun Etkisi
Küresel grafitli dökme demire (SFERO) özelliklerini kazandıran ana elementlerden biri silisyumdur. Silisyum sadece ergimiş haldeki demire değil, katılaşma karakteristiklerine ve mekanik özelliklerine de etki eder.
Silisyum, dökme demirin önemli bir bileşenidir ve nodulantla silisyumun kontrolü, bu elementin kontrolsüz bir şekilde dağılımını önler.
Silisyum, nodüler grafitin oluşumu ve sferoid demirin gelişimi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Nodulant içindeki silisyum, demirin sıvı fazındaki viskozitesini düşürerek daha homojen bir dağılım elde edilmesine katkı sağlar.
Ergimiş demir:
Silisyum miktarının artması ergimiş demirin akışkanlığını arttırır. Aynı zamanda dökme demirde silisyum miktarının artması ile karbonun erime kabiliyeti azalır. Normalde bu bir sorun oluşturmaz. Ancak, HİPERÖTEKTİK demir, düşük dökme sıcaklığında dökülürse karbon kusması meydana gelir.
Düşük silisyumlu ham pik(küresel grafitli dökme demirde kullanılan gibi)silika astara adeta hücum eder. Demir içerisindeki ergimiş karbon etkisi ile de astarda yoğun bir aşınma meydana gelir. Sonuçta astar ömrü çok azalır.
Katılaşma karakteristikleri:
Silisyum grafit yapıcıdır. ÖTEKTİK grafiti hızlandırır. Bu hızlanma katılaşma anındaki genleşmeyi arttırır ve böylece büyük miktarda “kendi kendini beslemeye” sebep olur. Pratikte büyük kalıp genişlemeleri meydana getirir.
Yüksek silisyum, FERRİTİN oluşumunu kolaylaştırır. Büyük olasılıkla cüruf oluşur. Yüksek silisyum miktarının artması ile “sakat” miktarı artar.
Mekanik özellikleri:
FERRİTİK küresel grafitli dökme demirde, silisyum FERRİT şekillenmesini meydana getirir ve şekillenen FERRİTİ kuvvetlendirir. Böylece çekme dayanımı artar, ancak yüzde uzama azalır.
Darbe dayanımı düşer, geçiş sıcaklığı yükselir. PERLİTİK küresel grafitli dökme demirde, silisyum miktarı karpit oluşumunu önleyecek şekilde yeterli miktarda yüksek olmalıdır.
Aşırı yükselmede yüksek FERRİT oluşumu meydana gelir. Bu sebeple küresel grafitli dökme demir (SFERO) üretiminde silisyum kontrolü önemli bir yer tutar.
Nodulant kullanımı, dökme demir üretimindeki gelişmeleri hızlandırmakta ve endüstrinin taleplerine uygun özel alaşımların üretilmesini sağlamaktadır. ,
Silisyumun kontrol altına alınması, dökme demir üretiminde daha tutarlı ve öngörülebilir sonuçlar elde edilmesini sağlayarak endüstri standartlarını yükseltmektedir.
Nodulant seçimi ve uygulama ipuçları, dökme demir üretiminde önemli bir rol oynar ve nihai ürünün kalitesini belirleyebilir.
Nodulant seçimi ve uygulama için bazı ipuçları:
Dökme Demir Tipi:
Dökme demirin özellikleri, nodulant seçimini etkiler. Nodüler dökme demir, beyaz dökme demir ve grinin çeşitli tipleri, farklı nodulantlara ihtiyaç duyabilir.
Demir Alaşımının Kimyasal Analizi:
Demir alaşımının kimyasal bileşimi, doğru nodulantı seçmede kritiktir. Özellikle magnezyum, silisyum ve diğer elementlerin miktarları göz önüne alınmalıdır.
Uygulama Amacı:
Nodulant seçimi, dökme demirin kullanım amacına bağlı olarak belirlenmelidir. Mekanik özellikler, sferoid grafitin oluşumu, ısı dayanımı gibi faktörler dikkate alınmalıdır.
Yerel Koşullar ve İklim:
Üretim tesisinin coğrafi konumu ve çevresel koşullar, nodulant seçiminde önemli olabilir. Örneğin, bazı nodulantlar soğuk iklimlerde daha iyi performans gösterebilir.
Nodulantın İmalat Kalitesi:
Nodulantın imalat kalitesi, üreticinin kalite kontrol süreçleri ve sertifikaları göz önüne alınarak değerlendirilmelidir.
Nodulant Uygulama İpuçları Nelerdir?
Dozaj Kontrolü:
Nodulant dozajı, dökme demirin özelliklerini belirler. Dozaj, demir alaşımının kimyasal bileşimi ve ürün spesifikasyonlarına uygun olarak kontrol edilmelidir.
Ekleme Zamanı:
Nodulant, dökme demir karışımına doğru bir zamanda eklenmelidir. Genellikle sıvı metalde çözünme ve homojen dağılım için ekleme işlemi döküm başlamadan hemen önce yapılır.
Karıştırma Süresi:
Nodulant eklenmeden önce veya eklenirken yapılan karıştırma işlemi, homojen bir karışım elde etmek için önemlidir.
Sıcaklık Kontrolü:
Nodulant eklenirken ve döküm sırasında sıcaklık kontrolü önemlidir. Sıcaklık, nodulantın etkinliğini ve çözünürlüğünü etkiler.
Uygulama Teknolojisi:
Nodulantların eklenmesinde kullanılan teknoloji (örneğin, toz formu veya sıvı formu) dikkate alınmalıdır. Her bir formun avantajları ve dezavantajları bulunabilir.
Kalite Kontrol:
Döküm sonrası ürünlerin kalitesini değerlendirmek için düzenli kalite kontrol süreçleri uygulanmalıdır. Mikroyapı analizi, sertlik testleri ve kimyasal analizler bu kontrollerin bir parçası olabilir.
Nodulant seçimi ve uygulama süreçleri, dökme demir endüstrisinde ürün kalitesini belirleyen önemli unsurlardır. Bu ipuçları, optimum performans ve istenilen özelliklere sahip nodüler dökme demirin üretilmesine katkı sağlayabilir.
Kaynak: DİNÇEL, M. Cüneyt: ” Küresel Grafitli Dökme Demir ve Silisyumun
Nodulant Kullanılarak Kontrol Altına Alınması”, İstanbul 1997
