Sfero ısıl işlem durumu, malzemenin mekanik özelliklerini düzenlemek, süneklik (duktillite), tokluk, işlenebilirlik, sertlik ve mukavemet gibi özelliklerini optimize etmek amacıyla gerçekleştirilir.
Her ne kadar ÖSTENİT değiştirilerek özel dökme demirler elde edilebilirse de; çoğunlukla değişik miktarda FERRİT ile PERLİTİK yapıda küresel grafit içeren küresel grafitli dökme demir SFERO üretilir.
FERRİT miktarındaki varyasyonlar ile perlitin değişen incelik derecelerinde %2’den %20 ‘ye kadar varan sertlik ve dayanım değişimleri elde edilebilir. Küresel grafitli dökme demirler SFERO çillenme özelliğindedir ve dökümden çıktığı durumdaki mikro yapıda masif karpitler bulunur.
Birçok küresel grafitli SFERO dökme demirler dökümden çıktığı gibi kullanılırlar. Üretim, kullanma yerine göre ısıl işleme tabi tutulur. SÜNEKLİK, tokluk, İŞLENEBİLİRLİK özelliklerini kazandırmak için FERRİTLEŞTİRME tavlaması yapılır. ÖSTENİTLEŞTİRME sonucu hızlı soğutma ile sertlik ve mukavemet arttırılır.
Tipik ısıl işlemler aşağıda verilmiştir.
Normalizasyon:
Malzeme, döküldükten sonra normalizasyon işlemine tabi tutulabilir. Bu işlem, iç stresleri gidermeye ve malzemenin homojen bir yapıya sahip olmasına yardımcı olur. Genellikle ısıl işlemin başlangıcında uygulanır.
Ferritleştirme Tavlaması:
Malzeme, özellikle süneklik (duktillite) ve tokluk özelliklerini artırmak amacıyla ferritleştirme tavlamasına tabi tutulabilir. Bu işlemde, malzeme belirli bir sıcaklıkta ve belirli bir süre boyunca ısıtılır, ardından kontrollü bir şekilde soğutulur. Bu süreçte ferit fazının oluşması sağlanır.
MASİF SEMENTİT BULUNMADIĞI HALLERDE TİPİK BİR FERRİTLEŞTİRME TAVI:
- 788°C ‘ye kadar tavlanır.
- 25 mm. için bir saat bekletilir.
- 732 °C ‘ye kadar saatte 10° C inecek şekilde soğutulur.
- 427° C ‘ye kadar saatte 38°C inecek şekilde soğutulur.
YAPIDA PRİMER VEYA MASİF KARBİDLER BULUNDUĞUNDA YAPILACAK ISIL İŞLEM:
- 899°C ‘ye kadar tavlanır.
- 25 mm. kalınlık için 2 saat bekletilir.
- Bir saatte 788°C ‘ye soğutulur.
- Bir saatte 10°C azalacak şekilde 732°C ‘ye kadar soğutulur.
- Bir saatte 38°C azalacak şekilde 427°C’ ye kadar soğutulur.
SFERO (KÜRESEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİR) İN MEKANİK ÖZELLİKLERİ
- Çekme Dayanımı: 42- 98 kg/mm2
- Akma Dayanımı: 28 – 70 kg/mm2
- BRINELL Sertlik: 130 – 340
FERRİTİK yapı ve FERRİTLEŞTİRME ile yüksek küreleştirme ve düşük dayanımlar elde edilir. Yüksek dayanım miktarları hızlı soğutma ve yapıyı MARTENZİTE TEMPERLEMEK le elde edilir.
Östenitleştirme
Malzeme, östenit fazını oluşturmak için belirli bir sıcaklıkta ve sürede ısıtılır. Bu işlem, mukavemet ve sertlik özelliklerini artırır. Östenit fazının oluşturulması genellikle yüksek sıcaklıkta gerçekleştirilir.
YÜKSEK DAYANIM VE SERTLİK İÇİN DÖKÜM PARÇA 871°C’DE ÖZTENİTLEŞTİRMEYE TABİ TUTULUR.
Bu ısıl işlemden bir tanesi;
- Havada soğutulur.
- 788°C’ye kadar ocakta soğutulur ve sonra havada hızla soğutulur.
- TEMPER i müteakip havada hızla veya yağda soğutulur.
Hızlı Soğutma:
Östenitileştirme işleminden sonra, malzeme hızlı bir şekilde soğutulur. Bu hızlı soğutma, malzemenin istenilen sertlik ve mukavemet özelliklerini elde etmesine yardımcı olur.
Temperleme:
Sertleşmiş malzeme, temperleme işlemine tabi tutulabilir. Bu işlem, malzemenin fazla sert olmasını önlemek ve daha iyi tokluk özellikleri kazandırmak için gerçekleştirilir. Belirli bir sıcaklıkta ve sürede ısıtılır, ardından kontrollü bir şekilde soğutulur.
Sfero ısıl işlem durumu, sfero dökme demirin özelliklerini optimize etmek için kullanılır. İşlemlerin detayları, kullanılacak malzemenin özelliklerine, kullanım koşullarına ve uygulamaya bağlı olarak değişebilir. Bu nedenle, spesifik uygulama gereksinimlerine bağlı olarak işlem parametreleri ayarlanır.
Sfero demir ısıl işlemi, mekanik özelliklerini, mikroyapısını ve yüzey özelliklerini değiştirmek için çeşitli süreçleri içerir. Sfero demir için temel ısıl işlem süreçleri şunları içerir:
- Yumuşatma: Bu süreç, sfero demiri daha yüksek sıcaklıklara ısıtmayı ve ardından iç gerilmeleri hafifletmek ve işlenebilirliği artırmak için homojen bir şekilde soğutmak için içerir. Yumuşatma, ferritize yumuşatma, tam yumuşatma ve grafitize yumuşatma olmak üzere özgül sıcaklık aralıkları ve soğutma hızlarına sahip olarak daha ayrıntılı olarak sınıflandırılabilir.
- Normalleştirme: Normalleştirme, sfero demiri kritik aralığın üstünde bir sıcaklığa ısıtmayı ve ardından havada soğutmayı içerir. Bu süreç matrisi perlit haline getirir ve genellikle işlenmiş parçalar veya 1.0 inçten daha kalın kesilmiş dilimler için uygundur.
- Sertleştirme ve Temperleme (S&T): Bu süreç, sfero demiri yüksek sıcaklıklarda austenitize ederek başlar, ardından hızlı bir şekilde martensit oluşturmak için sert soğutma uygular. Daha sonra martensit, genellikle Rc 35 ila Rc 55 aralığında istenilen sertliğe ulaşmak için temperlenir.
- Austemperleme: Austemperleme, sfero demiri kritik aralığın üstünde bir sıcaklığa ısıtmayı ve ardından yüksek bir sıcaklıkta hızlı bir şekilde soğutmayı içerir. Bu süreç matrisi aküler ferrit ve karbon zengini austenit haline getirir, bu da yüksek dayanıklılık ve tokluk sağlar.
- Yüzey Sertleştirme: İndüksiyon ve alev sertleştirme gibi yüzey sertleştirme işlemleri, sfero demir parçalarının yüzey sertliğini ve aşınma direncini artırmak için kullanılabilir.
Bu ısıl işlem süreçleri, sfero demirin mekanik özelliklerini, dayanıklılığını ve işlenebilirliğini önemli ölçüde etkileyebilir. Belirli ısıl işlem koşulları ve parametreleri, sıcaklık, bekletme süresi ve soğutma hızları gibi, istenilen özellikleri elde etmede kritiktir.
SFERO KULLANIM ALANLARI NELERDİR?
Küresel grafitli dökme demirlerin kullanım alanı çok geniştir. Tipik kullanma yerleri arasında Krank Miller i, motor başlıkları, dişli çarklar, kavrama plakaları, gövdeler, borular, takım tezgâh parçaları ve otomotiv parçaları bulunmaktadır
Küresel grafitli dökme demir;
- Küreleşme ile yüksek dayanım
- Aşınmaya karşı dayanım
- İyi işlenebilme kabiliyeti
- Kolay dökülebilme
özelliklerini taşır.
400 gram ağırlıktan (0,400 kg) daha küçük parçalar dökülebildiği gibi 40 tondan ağır parçalar dökülebilir.
