Sfero Demirin Özellikleri Ve Mikro Yapıya Bağlı Olarak Değişimi:
Demir ve karbonun oluşturduğu bir alaşım olan sfero demir, mühendislik uygulamalarında sıklıkla kullanılan bir malzemedir. Sfero demir, üstün mekanik özellikleri ve yüksek dayanıklılığı sayesinde geniş bir kullanım alanına sahiptir.
Sfero olarak bildiğimiz, Küresel Dökme Demir ailesinin değişik grupları birbirinden değişik mekanik özelliklere sahiptir. Dolayısı ile sfero demirin özellikleri konusundan bahsederken bu özellikleri;
- Mekanik
- Fiziksel
- Kimyasal
diye ayırmak mümkündür.
Sfero demir, sertlik, tokluk, mukavemet ve aşınma direnci gibi mekanik özelliklerde yüksek performans sergiler.
Ayrıca, termal iletkenlik ve elektriksel iletkenlik gibi fiziksel özellikleri de oldukça iyidir.
Bu özellikler, sfero demiri endüstriyel uygulamalarda tercih edilen bir malzeme haline getirir.
Sfero demirin en önemli özelliği, dökme demirin aksine düşük karbon içeriğine sahip olmasıdır.
Karbon içeriği %3-4 arasında değişen sfero demir, küresel grafit parçacıkları oluşturan magnezyum veya seramik temelli bir nodülerleştirici element eklenerek üretilir. Bu küresel grafit yapı, sfero demire yüksek tokluk ve mukavemet sağlar.
Sfero demirin mikro yapısı, grafit parçacıkları ve matris arasındaki etkileşimlerden etkilenir.
Mikro yapıdaki değişiklikler, sfero demirin mekanik özelliklerine doğrudan etki eder. Örneğin, grafit parçacıklarının şekli, boyutu ve dağılımı sfero demirin tokluk ve mukavemetini doğrudan etkiler. Yüksek küresel grafit içeriği ve homojen dağılımı, sfero demire yüksek tokluk sağlar.
Mikro yapıdaki değişimler ayrıca sfero demirin sertlik, aşınma direnci ve işlenebilirlik gibi özelliklerine de etki eder.
Yüksek karbon içeriği, sertlik ve aşınma direncini artırırken, bazı durumlarda işlenebilirliği olumsuz yönde etkileyebilir. Bu nedenle, sfero demirin mikro yapısının dikkatlice kontrol edilmesi ve istenen özelliklere uygun hale getirilmesi önemlidir.
Sonuç olarak, sfero demir endüstride kullanılan bir malzemedir ve birçok avantajlı özelliği vardır. Sfero demirin özellikleri, düşük karbon içeriği ve küresel grafit yapısı ile belirlenir.
Mikro yapısındaki değişiklikler, sfero demirin mekanik özelliklerini etkiler ve istenen özelliklere uygun hale getirilmesi için dikkatlice kontrol edilmesi gerekmektedir.
Bu mekanik, fiziksel ve kimyasal özelliklerin elde edilmesinde en önemli rol oynayan faktör kimyasal kompozisyondur.
1)PERLİTİK ve FERRİTİK Küresel Dökme Demir:
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.
Küresel dökme demirler yüksek mukavemet ve aşınmaya dayanıklılığın PERLİTİK istendiği yerlerde tercih edilir.
Maksimal dayanıklılığın istenildiği ve mukavemetin çokça önem kazanmadığı işlerde de FERRİT küresel dökme demirler kullanılır.
2)ÖSTENİTİK Küresel Dökme Demir:
Alaşım sız K.D.D ile ÖSTENİTİK küresel dökme demir arasında analiz farklılığı vardır. ÖSTENİTİK dökmelerin çoğu krom içerir ve bu nedenle karbür mevcuttur ve yapısının yumuşak olması nedeniyle, işlenebilir özelliği yüksektir.
3)MARTENZİTİK Küresel Dökme Demir:
Küresel dökme 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 Küresel Dökme Demir:
%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.
