2000 yılından bu yana, çelik döküm Dawang'nin işinin giderek daha önemli bir parçası haline gelmiştir. Çin'in Dandong kentindeki çelik döküm tesisimiz mükemmel tasarıma, iyi proje yönetimine ve kalite güvencesine sahiptir. Diğer emsalleriyle karşılaştırıldığında, düşük maliyet, yüksek kalite ve artan üretim kapasitesinin avantajları, çelik döküm endüstrisinde öne çıkmamızı sağladı ve birçok ünlü çelik döküm projesi kazandı.
Çelik Döküm Kalitelerini Etkileyen Faktörler
Çelik döküm kalitelerinin ayrımı, çelik dökümün kimyasal bileşimi, kullanımı ve mekanik özelliklerinden etkilenir. Malzemedeki karbon ve diğer alaşımların gerçek yüzdesine ek olarak, mikroyapı da çelik dökümün mekanik özellikleri üzerinde önemli bir etkiye sahiptir ve böylece çelik döküm kalitelerinin sınıflandırılmasını etkiler.
Çelik dökümün mikro yapısını, sıcak ve soğuk şekillendirmenin kullanımını ve üretimden sonra çelik dökümle nasıl başa çıkılacağını anlamak hayati önem taşır. Buna ek olarak, çelik dökümün bileşiminin ve mikro yapısının manipüle edilmesi, farklı özellikler arasında değişikliklere neden olacaktır. Örneğin, daha karmaşık çelik döküm sonunda mukavemet derecelerini azaltabilir.
Mikroyapı etkisi çelik döküm kaliteleri
Çelik dökümün mikroyapısı, moleküller arasındaki kuvvetlerin nasıl bağlandığını ifade eder. Isıtma ve soğutma işlemleri, mikro yapıyı bir formdan diğerine değiştirmek için kullanılır ve böylece çelik döküm kalitelerini etkiler.
Çelik dökümün mikroyapısı çıplak gözle gözlemlenemez ancak mikroskop altında incelenebilir. Çelik dökümde ferrit, perlit, martenzit, sementit ve östenit gibi birkaç farklı mikro yapı kullanılabilir.
Ferrit
Genel olarak, düşük karbon içeriğine sahip çelik döküm bu tür bir mikroyapıya sahiptir. Ferritin karakteristik şekli gövde merkezli kübik (BCC) kristal yapıdır. Görsel olarak, her köşesinde bir molekül ve küpün merkezinde bir molekül bulunan bir küp şeklindedir. Diğer çelik döküm kalitelerinin mikro yapısıyla karşılaştırıldığında, BCC'deki moleküller daha gevşek bir şekilde paketlenmiştir. Bununla birlikte, ferrit mikro yapısını değiştirmeden çelik döküme eklenen karbon miktarı yetersizdir, oda sıcaklığında sadece 0.006%'dir.
Östenit
Östenit, çelik döküm demir bazlı alaşımlar 1500°F'nin üzerinde ancak 1800°F'nin altında ısıtıldığında oluşan bir mikro yapıdır. Çelik dökümde nikel gibi uygun alaşım mevcutsa, çelik döküm malzemesi soğutulduğunda bile bu mikro yapıyı koruyacaktır. Östenitin karakteristik şekli yüz merkezli kübik (FCC) kristal yapısıdır. Görsel olarak bir küpe benzer, her köşede bir molekül bulunur ve küpün her kenarının merkezinde bir molekül vardır. Östenit yapısındaki moleküller, ferrit yapısındaki çelik döküm moleküllerinden daha yoğundur. Östenit, 2%'ye kadar karbon içerebilir ve çelik döküm kalitelerinin yaygın bir mikroyapısıdır.
Sementit
Çelik döküm östenit aralığına kadar ısıtıldığında, östenit şeklini korumak için herhangi bir alaşım olmadan soğutulması gerekir. Yani, çelik dökümün mikroyapısı ferrit formuna geri döndürülür. Bununla birlikte, çelik dökümdeki karbon içeriği 0.006%'den daha mükemmelse, fazla karbon atomları demir ile birleşerek Fe3C veya sementit adı verilen bir bileşik oluşturacaktır. Normal şartlar altında, sementit tek başına görünmez çünkü bazı çelik döküm kaliteleri ferriti koruyacaktır.
Pearlite
Perlit, çelik döküm kalitelerinin ferrit ve sementit katmanlarının dönüşümlü olarak oluşturduğu katmanlı bir yapıdır. Çelik döküm kaliteleri yavaşça soğutulduğunda, ötektik bir karışım oluşur. Ötektik karışım, iki erimiş malzemenin aynı anda kristalleşmesiyle üretilen bir karışımdır. Bu koşullar altında, çelik döküm kalitelerinde ferrit ve sementit eşzamanlı olarak oluşur ve böylece mikroyapı içinde alternatif katmanlar oluşturur.
Martensit
Martensit, gövde merkezli tetragonal kristal yapıya sahiptir. Bu mikrokristalin form, karbon atomlarının demir kafes içinde hapsolmasına neden olan hızlı soğutma çelik dökümü ile elde edilir. Sonunda, çok sert iğne benzeri yapılara sahip çelik döküm kaliteleri elde edilebilir. Martenzit mikrokristal yapıya sahip çelik döküm genellikle bir
düşük karbonlu çelik yaklaşık 12% krom içeren alaşım.
Çelik döküm üreticileri ve tüketicileri, çelik dökümün mikro yapısını ve çelik döküm kalitelerini anlamalıdır. Karbon içeriği, alaşım konsantrasyonu ve bitirme yöntemleri, bitmiş ürünün performansını kontrol etmek için çelik döküm kalitelerini etkileyecektir. Kullanılan bitirme yöntemine ve ısıl işleme bağlı olarak, aynı alaşım içeriğine sahip iki çelik döküm farklı mikro yapılara sahip olabilir.
Sıcak şekillendirme ve soğuk şekillendirme çelik döküm kalitelerini etkiler
Çelik döküm, erimiş çelik döküldükten sonra oluşturulur. Daha sonra çelik döküm korozyonu önlemek için bitirilir. Çelik döküm genellikle mevcut modellere atılır: blumlar, kütükler ve levhalar. Daha sonra haddeleme ile bir kalıp oluşturulur. Çelik döküm kalitelerine, malzemeye ve hedef uygulamaya göre sıcak haddelenmiş, ılık haddelenmiş veya soğuk haddelenmiş olabilir. Haddeleme işleminde, sıkıştırma deformasyonu iki iş merdanesi kullanılarak tamamlanır. Merdaneler, çelik dökümler arasındaki çeliği çekerken ve sıkıştırırken hızla döner.
Soğuk şekillendirmenin çelik döküm kaliteleri üzerindeki etkisi
Çelik dökümün mikroyapısı, ısıtma ve soğutma kontrol edilerek değiştirilebilir. Bu, çeşitli çelik döküm kalitelerinin geliştirilmesine yol açmıştır. Mikroyapının değiştirilmesi çelik döküm kalitelerini değiştirebilir.
Soğuk şekillendirme, çelik dökümün yeniden kristalleşme sıcaklığının altında haddeleme işlemidir. Merdanelerin çelik döküm üzerine uyguladığı basınç, malzeme mikroyapısında çıkıklara neden olacak ve böylece çelik döküm kalitelerini etkileyecektir. Bu çıkıkların birikmesi ile çelik döküm daha sert ve deforme olması daha zor hale gelir. Soğuk haddeleme, ısıl işlemle üstesinden gelinebilecek çelik döküm kırılganlık derecelerini de değiştirecektir.
Sıcak şekillendirmenin çelik döküm kaliteleri üzerindeki etkisi
Isıl işlem, tavlama, su verme ve temperleme dahil olmak üzere bir dizi işlemi içerir. Çelik döküm kalitelerinde esneklik ve mukavemet ters orantılıdır. Isıl işlem, çelik döküm mukavemet dereceleri pahasına esnekliği artırabilir veya bunun tersi de geçerlidir.
Çelik dökümün mikroyapısı belirli bir sıcaklıkta faz değişimine uğrar. Isıl işlem, belirli geçiş noktalarının anlaşılması ve işletilmesine dayanır:
Normalleştirme sıcaklığı: Östenit, diğer yapıları oluşturan fazdır. Çoğu ısıl işlem önce çelik dökümü 1500-1800°F'lik homojen bir östenit fazına ısıtır.
Üst kritik sıcaklık: Üst kritik sıcaklık, sementit veya ferritin başladığı sıcaklık noktasıdır. Bu, çelik döküm normalleştirme sıcaklığından soğuduğunda gerçekleşir. Karbon içeriğine bağlı olarak bu nokta 1333-1670°F arasındadır.
Düşük kritik sıcaklık: Alt kritik sıcaklık, östenitten perlite dönüşüm noktasıdır. Östenit, alt kritik sıcaklık olan 1333°F'nin altında var olamaz.
Soğutma oranı: FÜst ve alt kritik sıcaklığa normalleştirme sıcaklığı, oda sıcaklığında elde edilen çelik döküm kalitelerinin mikroyapısını belirleyecektir.
Isıl işlem türü
Sferoidizasyon
Sferoidizasyon, çelik döküm 30 saat boyunca yaklaşık 1290°F'ye ısıtıldığında meydana gelir. Perlit mikroyapısındaki sementit tabakası bir sferoide dönüşür ve böylece en yumuşak ve en sünek çelik dökümü oluşur.
Tamamen tavlanmış
Çelik döküm, önce kritik sıcaklığın biraz üzerine kadar ısıtılarak ve ardından saatte yaklaşık 36°F hızla soğutularak tavlanır. Bu işlem, esnek ve iç gerilimi olmayan kaba bir perlit yapısı üretir.
İşlem tavlaması
Proses tavlaması, soğuk işlenmiş çelik döküm kalitelerinin gerilimini azaltabilir. Çelik döküm 1025-1292°F'ye kadar ısıtılır. Mikroyapıdaki dislokasyonlar, çelik dökümün ön kristal reformasyonu soğutularak onarılır.
İzotermal tavlama
Çelik döküm önce üst kritik sıcaklığa kadar ısıtılır. Ardından daha düşük bir kritik sıcaklığa soğutulur ve muhafaza edilir. Daha sonra kademeli olarak oda sıcaklığına soğutulur. Bu işlem, çelik döküm malzemesinin bir sonraki soğutma adımından önce homojen bir sıcaklığa ve mikro yapıya ulaşmasını sağlar.
Normalleştirilmiş
Çelik dökümü bir saat boyunca normalleştirme sıcaklığına kadar ısıtın. Bu sırada çelik döküm nihai olarak östenit fazına girer. Daha sonra çelik döküm hava ile soğutulur. Normalleştirme, yüksek mukavemet ve sertliğe sahip ince bir perlit mikroyapısı üretir.
Söndürme
Çelik döküm normalleştirme sıcaklığına kadar ısıtılır ve ardından üst kritik sıcaklığa kadar su verilir (suya, tuzlu suya veya yağa daldırılarak hızlı soğutma yoluyla). Su verme işlemi martensitik bir yapı üretecektir. Şu anda, çelik döküm kaliteleri zorludur ancak çok kırılgandır.
Temperlenmiş sertleştirilmiş çelik
Sertleştirilmiş çeliğin temperlenmesi en yaygın ısıl işlemdir çünkü çelik döküm kaliteleri doğru bir şekilde tahmin edilebilir. Su verilmiş çelik, alt kritik noktanın altındaki bir sıcaklığa kadar yeniden ısıtılır ve ardından soğutulur. İklim, beklenen sonuca bağlı olarak değişir - 298-401°F aralığı en yaygın olanıdır. Bu işlem, bazı sferoidlerin oluşmasına izin vererek kırılgan çelik döküm kalitelerinin tokluğunun bir kısmını geri kazandırır.
Mekanik özellikler çelik döküm kalitelerini etkiler
Çelik döküm kalitelerini etkileyen mekanik özellikler, uluslararası standartlara göre aşağıdaki hususları içerir. Çelik dökümün ana mekanik özellikleri
Sertlik
Sertlik, çelik döküm malzemelerinin aşınmaya dayanma kabiliyetidir. Sertlikteki artış, karbon içeriğinin artırılması ve martensit oluşturmak için su verme ile elde edilebilir.
Güç
Mukavemet, bir çelik döküm malzemesini deforme etmek için gereken kuvvettir. Bir çelik döküm parçasının normalize edilmesi, malzeme boyunca tutarlı bir mikroyapı oluşturarak çelik döküm kalitelerini iyileştirecektir.
İşlenebilirlik
Süneklik, çekme gerilimi altında deforme olan çelik dökümün dereceleridir. Mikroyapıdaki dislokasyonlar nedeniyle soğuk şekillendirilmiş çelik düşük elastikiyete sahiptir. Proses tavlaması, çelik döküm kristalini yeniden biçimlendirerek ve böylece bazı dislokasyonları ortadan kaldırarak bunu geliştirecektir.
Sertlik
Tokluk, çelik dökümün kırılmadan basınca dayanma kabiliyetidir. Sertleştirilmiş çelik, çelik döküm mikro yapısına sferoidlerin eklenmesi nedeniyle temperleme ile daha sert hale getirilebilir.
İşlenebilirlik
İşlenebilirlik, kesme, taşlama veya delme ile oluşturulan sorunlu ve kolay çelik döküm kalitelerini ifade eder. İşlenebilirlik esas olarak çelik döküm kalitelerinin sertliğinden etkilenir. Malzeme ne kadar karmaşıksa, işlenmesi de o kadar zordur.
Lehimlenebilirlik
Lehimlenebilirlik, çelik dökümü kaynaklama yeteneğidir. Esas olarak kimyasal bileşime ve ısıl işleme bağlıdır. Elektriksel ve termal iletkenliğin yanı sıra erime noktaları da çelik dökümün lehimlenebilirliğini etkileyecektir.
Çelik döküm kalitelerine göre kalite tanımı
Kalite tanımlayıcısı, çelik döküm kaliteleri sistemini kullanarak çok çeşitli çelik döküm ürünlerini değerlendirirken kullanılan bir semboldür. Örneğin, çelik dökümün ticari, endüstriyel veya yapısal kalitesini tanımlar. Bu çelik döküm kaliteleri sistemleri, çeliği belirli uygulamalara ve üretim süreçlerini belirli alanlara bölerek tüketicinin karar vermesini kolaylaştırır. Çelik döküm kaliteleri sistemine göre, çeliğin kalitesi aşağıdaki faktörlerin tanımlanmasıyla değerlendirilir:
- İç sağlık
- Kimyasal bileşim ve homojenlik
- Yüzey kusur derecesi
- Üretim sürecindeki testlerin kapsamı
- Kapanımların sayısı, boyutu ve dağılımı
- Sertleşebilirlik
Çelik döküm sınıflandırma sistemi
ASTM, AISI ve SAE, mühendislere, üreticilere ve tüketicilere çeliğin özelliklerini değerlendirmek için bir referans standardı sağlayan çelik döküm kaliteleri sınıflandırma sistemini yayınlamıştır. Çelik döküm kaliteleri genellikle özeldir ve kimyasal bileşim, fiziksel özellikler, ısıl işlem, üretim süreci ve çeliğin formu gibi birçok yönü tanımlar.
ASTM'nin çelik döküm sınıfları sistemi
ASTM'nin çelik döküm kalitelerini tanımlayan sistemi harfler ve ardından seri numaraları şeklindedir. Örneğin, demirli metal için "A" ve galvanizli karbon çeliği numarası için "53" kullanın. ASTM A53'ün anlamı aşağıdakileri içerir:
kimyasal bileşim:
Karbon: 0,25 (A Sınıfı), 0,30 (B Sınıfı)
Manganez: 0,95 (A Sınıfı), 1,20 (B Sınıfı)
Fosfor: 0.05
Sülfür: 0.045
Mekanik davranış:
Çekme mukavemeti: 330 MPa veya 48.000 psi (Grade A), 414 MPa veya 60.000 psi (Grade B)
Akma dayanımı: 207 MPa veya 30.000 psi (Grade A), 241 MPa veya 35.000 psi (Grade B)
Form ve işleme:
Boru NPS 1/8 - NPS 26
Galvanizli çelik
Siyah ve sıcak daldırma
Galvanizli
Dikişsiz kaynak
SAE'nin çelik döküm sınıfları sistemi
AISI/SAE'nin çelik döküm kaliteleri sistemi, çelik dökümü sınıflandırmak için dört basamak kullanır. İlk iki rakam çelik sınıfının ve alaşım elementlerinin konsantrasyonunu, son iki rakam ise çelik dökümde bulunan karbon konsantrasyonunu gösterir. Örneğin, SAE 5130, 1% krom ve 0.30% karbon içeren bir çelik dökümü tanımlar. Harf ön eki tüccarın kalitesini gösterir.
Dawang, farklı çelik döküm kalitelerindeki popüler çeliklerin dökümünde uzmanlaşmıştır. Çelik döküm için WCB ve WCC'nin çelik döküm kaliteleri standartlarına başvuruyoruz. Çelik döküm, Dawang'nin birçok uygulamayı karşılayabilen profesyonel alanı haline geldi. Müşterilerimizi istedikleri zaman bizimle iletişime geçmeye ve ihtiyaçlarınızı bize bildirmeye davet ediyoruz, böylece sizin için önerilerde bulunabiliriz.
