• Buradasın

    Dökümhane Mühendisliği: Dökme Demirde Alaşım Elementlerinin Etkileri

    youtube.com/watch?v=CeC_xAmV7og

    Yapay zekadan makale özeti

    • Bu video, dökümhane mühendisliği eğitim serisinin bir parçası olup, giriş seviyesindeki bir eğitim içeriğidir. Konuşmacı, dökme demirde kullanılan alaşım elementlerinin etkilerini detaylı şekilde anlatmaktadır.
    • Video, dökme demire eklenen temel alaşım elementlerinin (silisyum, karbon, fosfor, kükürt, mangan, bakır, kalay, krom, molibden, nikel, vanadyum ve magnezyum) mekanik özelliklere etkilerini, faz diyagramlarını ve mikro yapı üzerindeki etkilerini ele almaktadır. Her elementin perlit yapıcı, karbür yapıcı veya inceltici etkileri, doğru kullanım miktarları ve mekanik özelliklere (çekme dayanımı, sertlik, uzama) etkileri açıklanmaktadır.
    • Videoda ayrıca grafit yapısının (küre veya lamel) ısı iletkenliğine etkisi, karbon eşdeğeri kavramı, kükürtün ideal miktarı, elementlerin homojen dağılımından ziyade bazı kısımlarda birikme eğilimi (segregasyon), ters çil yapısı, küreselleştirme ve tretman süreçleri gibi konular da detaylı olarak anlatılmaktadır.
    00:10Dökümhane Mühendisliği Eğitim Videoları
    • Bu video, dökümhane mühendisliği eğitim videoları kapsamında, dökme demirdeki alaşım elementlerinin etkilerini anlatmaktadır.
    • Video, dökümhane mühendisliğine yeni başlayanlar ve farklı departmanlarda çalışan ancak üretim boyutu hakkında bilgi sahibi olmak isteyen kişiler için hazırlanmıştır.
    • İzleyicilerin dökme demire eklenen temel alaşım elementleri ve bu elementlerin başlıca etkileri hakkında fikir sahibi olacaklarını belirtmektedir.
    01:28Dökme Demirin Yapısı
    • Dökme demir, saf demir ve karbon elementlerinin alaşımlanması sonucu elde edilir.
    • Karbon miktarı %2'nin altındaysa çelik, yaklaşık %2'nin üzerindeyse bu malzemeler dökme demir olarak adlandırılır.
    • Dökme demirlerde silisyum, mangan, bakır, nikel ve kükür gibi farklı elementler de bulunur.
    02:29Silisyumun Etkileri
    • Dökme demirde en önemli alaşım elementi karbon, ikinci önemli element ise silisyumdur.
    • Silisyum grafit yapıcı bir element olup, sıvı içindeki karbonun karbür değil grafit parçacıkları formunda çökelmesini sağlar.
    • Genellikle silisyum %1 ila %3 bandında eklenir ve yaygın dökülen sifero alaşımlarında %2 ila %2,50 bandında bulunur.
    03:35Silisyumun Katılaşmada Etkileri
    • Silisyum grafit yapıcı olduğu için matriste çözünen karbon miktarını düşürür.
    • Bu durum, katılaşmış yapının tamamen ferittik bir yapı sergilemesini sağlar.
    • Silisyum miktarı %4-4,30 civarında olduğunda dökme demir kırılganlaşmaya başlar.
    04:21Karbonun Etkileri
    • Karbon, en temel alaşım elementi olup grafitin yapı taşıdır.
    • Karbon miktarı arttıkça dökme demirde grafit küre miktarı artar ve matristeki perlit miktarı azalır.
    • Karbon miktarı arttıkça ferrit oranı artar, sertlik ve dayanım düşerken sineklik artar.
    05:24Karbon Miktarının Faz Diyagramındaki Etkileri
    • Karbon miktarı arttıkça faz diyagramında sağa doğru ilerleriz ve östenit-dentrit networkünün miktarı azalır.
    • Bu durum, malzemenin çekme dayanımını olumsuz yönde etkiler.
    • Karbon miktarı arttıkça ısı iletkenliği de artar.
    06:40Grafit Yapısının Isı İletkenliğine Etkisi
    • Grafitin ısı iletkenliği demire göre çok daha yüksektir.
    • Küre formunda olan grafit parçacıklarının yüzey alanı kısıtlı olduğundan ısıyı etkin bir şekilde atamazlar.
    • Lamel (yaprak) formunda olan grafit parçacıklarının yüzey alanı daha fazladır ve ısıyı daha etkin bir şekilde iletir, bu nedenle fren diskleri gibi ısı iletkenliğinin istendiği uygulamalarda gri dökme demir tercih edilir.
    07:56Faz Diyagramında Silisyum Etkisi
    • Dökme demirlerde sadece demir-karbon diyagramına bakmak yerine, silisyumun da etkisini dikkate almak gerekir.
    • Silisyum, ötektik noktayı sola doğru kaydırır; örneğin 4,30 değerindeki ötektik nokta, silisyum içeren alaşımlarda 4,09 veya 4,20 gibi değerlerde olabilir.
    • Her alaşım için farklı miktarda silisyum içeren diyagramı yeniden çizmek pratik olmadığı için, karbon, silisyum ve fosforun kümülatif etkisini değerlendiren "carbon eşdeğeri" formülü tanımlanmıştır.
    09:48Carbon Eşdeğeri Hesaplama
    • Carbon eşdeğeri formülü, karbon değerine silisyum ve fosfor değerlerinin üçte biri toplanarak hesaplanır.
    • Örneğin %4 karbon, %2,40 silisyum ve %0,15 fosfor içeren bir alaşımın carbon eşdeğeri %4,85 olur.
    • Bu hesaplama sayesinde, ötektik altı bir alaşım gibi görünen (%4 karbon) aslında ötektik üstü bir alaşım (%4,85 carbon eşdeğeri) olarak değerlendirilir.
    11:04Fosforun Etkileri
    • Fosfor, ötektik noktayı sola kaydırır, sıvının akışkanlığını arttırır ve katılaşma aralığını genişletir.
    • İnce kesitli parçalarda fosfor, metalin akışını kolaylaştırır ve katılaşma sürecini geciktirerek sorunları çözer.
    • Fosfor demirle birleşerek sementit oluşturur, bu bileşik östenikle tepkimeye girerek sert ve kırılgan olan stedit fazını meydana getirir, bu da dökme demirin mekanik özelliklerini olumsuz etkiler.
    12:46Fosfor Miktarının Kontrolü
    • Fosfor miktarı %0,09 (yüzde birin altında) olmalıdır, özellikle fosfor istenmiyorsa %0,01-0,05 gibi düşük değerlerde bulunmalıdır.
    13:05Kükürtün Önemi
    • Kükürt, gri dökme demirde %0,06-0,18 bandında, sifero'da ise maksimum %0,01 civarında kritik bir seviyede bulunmalıdır.
    • Kükürt, aşılamanın etkin bir şekilde çalışmasını sağlar; aşılama, dökme demirde grafitin ayrışmasını kolaylaştırır ve beyaz dökme demir yapısının karbürün oluşmasını engeller.
    • Aşı malzemesi sıvıya eklendiğinde, alüminyum ve kalsiyum gibi elementlerin mikroskobik oksitler oluşur ve bu oksitler üzerinde mangan sülfit katmanı oluşarak grafitin çekirdeklenmesi sağlar.
    15:53Kükürt ve Aşılamanın Etkileşimi
    • Kükürt miktarı uygun olduğunda, aşılı dökme demirde çoğunlukla istenilen A tipi grafit oluşur.
    • Kükürt miktarı çok düşük olduğunda D ve E tipi grafit (aşırı soğumuş grafit) oluşur, bu aşılamanın yetersiz olduğunu gösterir.
    • Yeterli miktarda aşı eklenmesinin bile sorunu çözmeye yeterli olmadığı, kükürt miktarının dikkate alınması gerektiği vurgulanır.
    17:45Manganın Etkileri
    • Mangan, kükürtle birleşerek kalbür yapmaya başlar ve mangan oranı 8-9 üzerinde kullanılmaz.
    • Mangan, dökme demirlerde zararlı FS bileşiklerinin oluşumunu engeller çünkü kükürt yerine mangalla birleşir.
    • Mangan miktarı hesaplanırken literatürde yaygın kullanılan eşitlik: Mangal = (Kükürt × 1,70) + 3'tür.
    19:02Perliti ve Bakır
    • Perliti oluşturmak için bakır kullanılır, krom değil; bakır çekme dayanımı ve sertliği arttırır.
    • Perliti, ferrit (saf demir içinde az karbon) üzerine sementit (karbür) parçacıkları dikildiği bir yapıdır.
    • Bakır miktarı yaklaşık %1 olduğunda yapı %100 perliteye dönüştürülebilir.
    20:52Perliti ve Mekanik Özellikler
    • Perliti az olduğunda çekme dayanımı 400 civarında iken, perlit miktarı arttıkça 600-700 değerlerine çıkar.
    • Perliti yokken %15-20 uzama değerleri görülürken, %100 perlite olduğunda uzama değerleri %5'in altına düşer.
    • Kalay da perlit yapıcı bir element olarak kullanılır ve bakıra göre etkinliği 8-9 kat daha fazla.
    22:16Kalay ve Bakır Kullanımı
    • Kalay, bakıra göre daha az miktar (0,1-0,15) ile yapıyı %100 perlite dönüştürür ve maliyet açısından avantajlıdır.
    • Kalay kullanırken hassas bir kontrol gereklidir çünkü çok düşük oranda etki yaratır ve fazla miktar kullanılması lamelleşmeye yol açabilir.
    • Birçok dökümhane kalay yerine bakır kullanmaya devam eder çünkü bakır daha kolay kontrol edilebilir.
    24:16Karbür Yapıcı Elementler
    • Krom, karbür yapıcı bir elementtir ve yapıdaki karbür miktarını artırırken grafik miktarını azaltır.
    • Molibden de karbür yapıcı bir elementtir ve %0,30-1 aralığında kullanılması sementiti kararlı hale getirir.
    • Düşük miktarlarda kullanılan molibden, perliti inceltir ve malzemenin tokluğunu artırır.
    27:13Elementlerin Birikme Eğilimi
    • Grafik parçasından uzaklaştıkça, mangan ve molipten miktarı artarken, silisyum, nikel ve bakır gibi elementlerin miktarı azalıyor.
    • Artan etkiye pozitif birikme eğilimi, azalan etkiye ise negatif birikme eğilimi denir.
    • Mangan ve molibden gibi karbür yapıcı elementlerin miktarı düşük olsa bile tane aralarında birikerek karbür oluşumunu teşvik edebiliyor.
    28:22Elementlerin Birikme Eğilimleri ve Etkileri
    • Her elementin aynı oranda bir birikme eğilimi yoktur; molibden karbür yapıcı bir element olarak kuvvetli bir birikme eğilimi gösterirken, silisyum ve bakır gibi elementlerin birikme eğilimi daha düşük seviyede.
    • Molipten grafit parça parçacığının çevresinde düşük miktarda olsa da tane arasına yaklaştıkça çok daha yüksek şekilde birikir.
    • Molipten'in birikme eğilimi, kalın parçalarda "ters çil" adı verilen durumun oluşmasına neden olur; kalın parçaların orta kısımlarında karbür oluşur.
    30:15Çil Problemi ve Çözümü
    • Çil yapısı, aşılamanın yetersiz olduğunu ve soğuma hızının yüksek olduğunu gösterir.
    • Karbon eşdeğeri düşük olduğu zaman da adacıklar halinde beyaz yapı bir çil yapısı görülür.
    • Plakalar halinde görünen çil yapısı, karbür yapıcı elementlerin sekregasyonu olduğunu ve magnezyum tretmanında fazla magnezyum kullanıldığını gösterir.
    31:18Vanadyum ve Nikel Elementleri
    • Vanadyum karbür yapıcı bir element olup, sıfırvirgülonbeş ila sıfırvirgülon aralığında kullanılması semented fazını stabilize etmek için yeterlidir.
    • Nikel östenit yapıcı bir element olup, yüksek miktarda kullanıldığında östenitik dökme demirlerde, düşük miktarda kullanıldığında perliti inceltir.
    • Perliti inceltme, parçanın tokluğunu arttırır ve kesitler arasındaki sertlik farklarını ortadan kaldırır.
    32:21Sfero Üretiminde Magnezyum Kullanımı
    • Sfero üretiminde küreselleştirme için magnezyum kullanılır, genellikle ferrosilis magnezyum formunda.
    • Magnezyumun alaşım oranı genellikle yüzde birvirgülon- yüzde birvirgülotuz arasında ayarlanır ve son dökümde kalan magnezyum değeri sıfırvirgülotuzbeş- sıfırvirgülbeş bandında olur.
    • Magnezyum, oksijen ve kükürtü (sülfür) temizleyerek yüzey aktif elementlerin ara yüzeyde birikmesini azaltır ve yüzey gerilimini artırır.
    35:01Magnezyumun Etkileri ve Zamanlama
    • Magnezyumun yüksek buhar basıncı, tretmanın hızlı olmasını sağlar ancak kısa süre sonra buharlaşarak sıvıdan gider.
    • Magnezyum tretmanından sonra yaklaşık bir- sekiz dakika içerisinde maksimum döküm tamamlanmalıdır.
    • Magnezyum tretmanı sonrası grafit kürelerinin etrafında beyaz ferrit oluşur, çevresinde ise perliti görülür.

    Yanıtı değerlendir

  • Yazeka sinir ağı makaleleri veya videoları özetliyor