DÖKME DEMİRLER

Dökme demirler demir - karbon - silisyum alaşımından ibaret malzemelerdir. Genel olarak malzeme bünyesinde %2-4 karbon %0,4-3 silisyum, %0,4 - 0,8 manganez, %0,1 - 0,8 fosfor ve %0,05 - 0,10 kükürt bulunmaktadır. Dökme Demirler, içerdiği karbonun şekline göre şu kısımlara ayrılır.

Lamel grafitli dökme demir, bileşimindeki grafit yaprağımsı lameller şeklinde olan dökme demirdir.

Küresel grafitli dökme demir, bileşimindeki grafit küresel şekilde olan dökme demirdir. Bu dökme demire SFERO DÖKME DEMİR de denir. Karbonun yaprağımsı lamelden küre şekline dönüşmesini sağlamak amacıyla erimiş dökme demire az miktarda magnezyum (mg) veya seryum (ce) katılır. Özel olarak elde edilen bu dökme demire, grafit yapısından dolayı küresel grafitli dökme demir denir. Küre şekilli grafitler dökme demire yumuşaklık (süneklik) kazandırır. Kırılmış yüzeyi parlak görünüşlüdür.

2.1. KÜRESEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİRİN TANITILMASI

Küresel grafitli dökme demirin bileşimi ile gri dökme demirin bileşimi arasında belirli farklar mevcuttur. Fakat; özelikleri, kullanma amaçları ve alanları bakımında büyük farkları vardır. Gri dökme demirin yapısında grafitler lamel halindedir. Bu grafitler yapı içinde boş hacim meydana getirerek dayanımı düşürürler. Gri dökme demirin sayısız fayda ve kullanma alanları olmasına rağmen içerisine bazı katkı maddeleri konularak küresel grafitli dökme demirin yapımı gerçekleştirilmiştir. Küresel grafitli dökme demirin yapısındaki grafitler küreler halindedir. Grafitlerin küresel hale dönüşümünü sağlamak için sıvı dökme demire magnezyum (mg) veya seryum (ce) saf veya alaşım halinde az miktarda katılır.

Küresel grafitli dökme demirin mekanik özellikleri oldukça iyidir. Talaşlı imalat işçiliği kolaydır. Korozyona karşı dayanıklıdır. Dökülecek parçaların konstrüksüyon (kesit dağılımı) bakımından sınırlanmasına gerek yoktur. Küresel grafitli dökme demir çok yerde gri dökme demir, dökme çelik ve demir olmayan metal alaşımlarının yerine kullanılmaktadır. Küresel grafitli dökme demirler; “nodular cast iron, ductile iron, fonte sphreroidale graphit, kufelgrapfit gusseisen, spheregus” isimleri ile bir çok ülkede tanınır. Türk standartlarındaki adı ise KÜRESEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİR ’ dir. Rumuzu “GGG” dir.

2.1.a KÜRESEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİRİN KİMYASAL BİLEŞİMİ

Küresel grafitli dökme demirin kimyasal bileşimi genel olarak aşağıdaki sınırlar içinde bulunur.

Küresel grafitli dökme demirin bileşimi ile gri dökme demirin bileşimi arasında belirli farklar mevcuttur. Fakat; özelikleri, kullanma amaçları ve alanları bakımında büyük farkları vardır. Gri dökme demirin yapısında grafitler lamel halindedir. Bu grafitler yapı içinde boş hacim meydana getirerek dayanımı düşürürler. Gri dökme demirin sayısız fayda ve kullanma alanları olmasına rağmen içerisine bazı katkı maddeleri konularak küresel grafitli dökme demirin yapımı gerçekleştirilmiştir. Küresel grafitli dökme demirin yapısındaki grafitler küreler halindedir. Grafitlerin küresel hale dönüşümünü sağlamak için sıvı dökme demire magnezyum (mg) veya seryum (ce) saf veya alaşım halinde az miktarda katılır.

Yüksek sıcaklıklarda ostenit yapıya sahip olan küresel grafitli dökme demir, 735 °c ’nin altındaki sıcaklıklarda değişik yapıya sahiptir. Ostenit içinde çözülebilen karbon (c) miktarı yaklaşık olarak %1dir. Karbon (c) ferrit içinde yok denecek kadar az çözülür. Bundan dolayı ostenitin ferrite dönüşümü sırasında %1 karbon ostenitten ayrışır. Ayrışan karbon karbür olarak oluşur ve mevcut küresel grafitler üzerinde katılaşır.

Ostenit içinde çözülen karbonun tamamı, küresel grafite dönüşmeye zaman bulursa yapı ferritik ve bu yapı içinde gelişi güzel dağılmış küresel grafitlerden oluşur. Birçok hallerde ostenitten ayrılan karbon grafitlerin bulunduğu bölgelere kadar hareket edemez. Ve orada katılaşmaya zaman bulamaz. Bu durumda grafitler ince karbür tabakaları şeklinde oluşur. Bu karbürlü tabakalar ferrit yapının devamlılığını bozar. Ferrit ve karbür tabakaları devamlı olarak birbirine bitişik şekilde oluşur. Böyle yapıya perlit adı verilir.

Bu tanıtımdan sonra küresel grafitli dökme demirin yapısında, yapı bileşenlerinden bir veya bir kaçını görmek mümkündür. Kimyasal bileşim ve kullanma alanı bu yapıların oluşumunda önemli rol oynar.

Ferritik yapılı dökme demir yapımı için 3 yol vardır. Sıvı dökme demire, ağırlığına göre uygun miktarda magnezyum alaşımı katmak. Perlitik küresel grafitli dökme demire ısıl işlem uygulamak. Sıvı küresel grafitli dökme demirin katılaşmasını çok yavaş bir şekilde yapmak. Ferritik küresel grafitli dökme demir çok yüksek % uzama özelliğine sahiptir.

Kesit kalınlıkları 50 mm. Ye kadar olan döküm parçalarında görülen bir yapıdır. Alaşım serttir ve mekanik özellikleri iyidir.

Korozyona dayanıklı ve yüksek mekanik özelliklere sahip bir alaşımdır. Yapı ostenit ve pek azda perlitten meydana gelmiştir.

KÜRESEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİRİN KULLANIM ALANLARI

Küresel Grafitli Dökme Demir, Çeşitli Endüstri Alanlarında Kullanılır.

MADENCİLİK VE METALURJİ: Kırıcı Gövdeler, Alüminyum ve Kurşun Ergitme Potaları, Sıcak Hadde Merdaneleri.

MAKİNA: Hidrolik Presler, Silindirler, Dişliler.

TARIM: Traktör Parçaları, Pedallar, Transmisyon Kutuları.

İNŞAAT: Yağmur Suyu Izgaraları ve Bakım Rogarı Kapama Elemanları ,Vinç Parçaları, Karıştırıcılar, Yol ve İnşaat makineleri

KİMYA: Valfler, Pompalar, Plastik Karıştırıcılar.

OTOMOTİV: Diferansiyel Dişli Kutusu.

GÜÇ:Kompresör Gövde Ve Kafaları, Brülör Gövdeleri, Isıya Dayanıklı Fırın Parçaları