Küresel grafitli dökme demirlerin yüzeyinde çil oluşumu ve östemperleme ısıl işleminin mikroyapı ve mekanik özellikler üzerine etkisi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2012

Öğrenci: İSMAİL OVALI

Danışman: MEHMET ERDOĞAN

Özet:

Bu çalısmada küresel grafitli dökme demirlerin yüzeyinde çil olusumu ve östemperleme ısıl isleminin mikroyapı ve mekanik özellikler üzerine etkisi incelenmistir. Bu amaçla, numune çapları (Ø10-50 mm), kalıp malzemesi türleri (Kum, Paslanmaz çelik, Çelik ve Bakır) ve et kalınlıkları farklı kalıplara dört farklı kimyasal kompozisyona sahip malzemelerin dökümleri gerçekleştirilmiş ve östemperleme ısıl islemi uygulanmıstır. Deneysel çalısma sonuçları, dökülmüs kosullardaki numunelerde kalıp et kalınlığının sabit tutulduğu ve numune çapının değistiği kosullarda numune çapı büyüdükçe çil derinliğinin azaldığını göstermistir. Bu numunelerde yüzeyden merkeze doğru grafit sayısı azalırken, grafit hacim oranı ve küreselliği artmıs ve özde soğuma hızına bağlı olarak perlitik ya da ferritik yapı olusmustur. Yine dökülmüs kosullardaki numunelerde numune çapının sabit tutulduğu kalıp et kalınlığının değistirildiği kosullarda, kalıp et kalınlığı artıkça yüzeyden merkeze doğru çil derinliği artmıstır. Bu eğilim ısı iletim katsayısı yüksek kalıp malzemesinin kullanılması ile daha belirgin hale gelmistir. Çapı büyük numunelerde (Ø30-50 mm) en yüksek çil derinliği 30 mm numune çapı ve 50 mm et kalınlığına sahip bakır kalıba dökülen numunelerde elde edilmistir. Dökülmüs kosullardaki numunelerde karbür hacim oranı arttıkça aşınma direnci ve çekme dayanımı artarken darbe dayanımı ve toplam uzama azalmıstır. Östemperlenmis kosullardaki I, II ve III nolu alasımlarda çil bölgesinin tamamen çözündüğü, düsük Si ve yüksek Cr içeren IV nolu alasımda ise çil bölgesinin varlığını bir miktar azalarak koruduğu gözlenmistir. Östemperleme ısıl islemi genel olarak darbe, çekme ve toplam uzamayı arttırırken asınma direncini düsürmüstür. Ancak IV. nolu alasımda aşınma direncindeki kayıp çok az gerçekleşmiştir. Yapay sinir ağları (YSA) ile yapılan matematiksel modelden elde edilen değerlerin deneysel sonuçlarla büyük oranda örtüstüğü belirlenmistir.