Metalürjide, malzemelerin mikro yapıları ile mekanik ve fiziksel özellikleri arasındaki ilişki sürekli bir merak konusudur. “Yetersiz küreselleşme” ,”inadequate spheroidization” dökme demir gibi bazı alaşımlarda rastlanan bir mikro yapısal özelliktir.
Yetersiz Küreselleşmenin Tanımı:
Yetersiz küreselleşme (insufficient nodularity), özellikle sürekli döküm yapılan dökme demirlerde grafitin istenilen küresel formunu tam olarak alamaması durumunu ifade eder.
Teorik olarak, grafitin mikro yapı içerisinde ideal bir dağılımı küresel formdadır; fakat çeşitli sebeplerden ötürü bu ideal form tam anlamıyla sağlanamaz. Bu durum, dökme demirin mekanik özelliklerini olumsuz yönde etkiler.
Yetersiz Küreselleşmenin Nedenleri Nelerdir?:
Yetersiz küreselleşmenin nedenleri arasında alaşımın kimyası, döküm sırasındaki soğuma hızı, ergitme yöntemi ve döküm sırasında kullanılan inoculantların (aşılayıcıların) niteliği bulunmaktadır.
- Alaşım Kimyası: Dökme demirlerdeki silisyum ve karbon içeriği, grafitin morfolojisini doğrudan etkiler. Düşük silisyum içeriği, grafitin küresel formunu almasını zorlaştırabilir.
- Soğuma Hızı: Hızlı soğuma oranları, grafitin tam anlamıyla küreselleşmesini engelleyebilir.
- Aşılayıcıların Niteliği: Yetersiz veya yanlış aşılayıcı kullanımı, grafitin istenilen şekilde küreselleşmesini zorlaştırabilir.
Yetersiz Küresellleşmenin Etkileri Nelerdir?
Küreselleşememiş grafit, malzemenin mukavemetini ve tokluğunu azaltır. Yani, yetersiz küreselleşmiş bir dökme demir, daha kırılgan olabilir ve yorulma ömrü kısaldığı için beklenen servis ömrünü tamamlayamayabilir.
- Mekanik Özellikler: Küreselleşememiş grafit, malzemenin mukavemetini azaltabilir. Ayrıca malzemenin elastikiyet modülü üzerinde de olumsuz etkileri olabilir.
- Kırılganlık: Yetersiz küreselleşmiş grafit içeren dökme demir, beklenenden daha kırılgan olabilir. Bu da malzemenin yorulma dayanımını azaltabilir.
- Döküm Kusurları: Yetersiz küreselleşme, döküm parçasında yüzey kusurlarının oluşmasına neden olabilir.
Alınması Gereken Önlemler Nelerdir?
Yetersiz küreselleşmeyi engellemek için alaşımın kimyası optimize edilmeli, doğru aşılayıcılar seçilmeli ve döküm sırasında soğuma hızı kontrol altında tutulmalıdır.
Bu, alaşımın mikro yapısını optimize ederek daha iyi mekanik özelliklere sahip bir dökme demir elde etmeyi sağlar.
- Optimal Alaşım Kimyası: Alaşımların silisyum ve karbon içeriği, grafitin morfolojisini etkilediği için alaşımın kimyasının optimize edilmesi gerekir.
- Doğru Aşılayıcı Seçimi: Grafitin küreselleşmesini destekleyen aşılayıcıların kullanılması, yetersiz küreselleşme sorununu azaltabilir.
- Soğuma Hızının Kontrolü: Döküm sırasında soğuma hızının kontrollü bir şekilde yönetilmesi, grafitin daha homojen ve küresel bir yapıda oluşmasına yardımcı olabilir.
Yetersiz Küreselleşme sebep olan faktörlere bağlı olarak bazı ayırt edici özellikler taşımaktadır.
Böylece GRAFİT oluşumlarına bağlı olarak aşağıdaki isimlerle anılmaktadır:
- Sıkıştırılmış Grafit
- Patlatılmış Grafit
- Chunky Grafit – Kısa ve Kalın & Bodur Grafit
- Keskin Grafit
- Düzensiz Grafit Şekli
- Sıralı Küreler
- Tane Grafit Yüzeyi
Sonuç metalürjik süreçlerde, malzemenin mikro yapı özelliklerinin kontrolü, son ürünün kalitesi için hayati öneme sahiptir.
Yetersiz küreselleşme, dökme demirlerin mikro yapısında rastlanabilecek bir sorun olup, bu sorunu anlamak ve önlemek metalürji alanındaki mühendisler için önemlidir.
- 8.8
