Östemperleme sıcaklığının küresel grafitli dökme demirlerin mikroyapı ve mekanik özelliklerine etkisi

Küresel grafitli dökme demirler (KGDD), dökümden önce eriyik metale az miktarda Mg ve Ce gibi elementlerin ilave edilmesi ile grafitin (karbonun) küresel şekilde oluştuğu dökme demir türüdür. Sfero dökme demir olarakda bilinen bu dökme demir türü diğer dökme demirlere kıyasla daha yüksek mukavemet, tokluk, süneklik ve işlenebilirliğe sahiptir. Bu üstün özelliklerinden ötürü otomotiv sanayi, makine imalat sanayi, savunma sanayi, iş makinaları, demiryolları ve tarım makinaları gibi birçok farklı sektörde geniş uygulama alanına sahiptir. KGDD' lerin sahip olduğu üstün mekanik özellikler östemperleme adı verilen ısıl işlem ile daha da iyileştirilmektedir. Östemperlenmiş sünek dökme demirler sahip oldukları yüksek dayanım, yüksek tokluk, yüksek aşınma ve sürünme direnci ve süneklik gibi mükemmel mekanik özelliklerin yanı sıra düşük yoğunluk ve yüksek dayanım/ağırlık oranlarından ötürü dövme çeliklerin yerini alabilecek yeni nesil malzemelerdir. Östemperlenmiş sünek dökme demirlerin eşşiz fiziksel ve mekanik özellikleri ısıl işlem neticesinde ortaya çıkan ösferrit (beynitik iğnemsi ferrit) ve yüksek karbonlu östenitten oluşan mikro yapılarından kaynaklanmaktadır. Yapılan bu çalışmada ticari olarak üretilen GGG-50 kalite küresel grafitli dökme demirlere uygulanan östemperleme ısıl işlemi sonucunda, malzemenin mikroyapı ve mekanik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Tez çalışmasında kullanılan döküm malzeme alaşımsız olarak üretilmiştir. Alaşım elementi ilavesi olmadığı için üretim maliyeti daha düşük olmuştur. Ticari olarak üretilen malzeme üzerinde deneyler gerçekleştirilmiştir. Bu sayede çekme numunesinde soğuma hızının çabuk olması östemperleme işleminin daha kolay gerçekleşmesi gibi nedenlerden yanılma ihtimalinin fazla olması sebebiyle çekme numunesi kullanmak yerine ticari olarak kullanılan döküm malzemesi kullanılmıştır. Dökümü yapılan küresel grafitli dökme demire östemperleme işlemi olarak 930˚C'de 120 dakika östenitleme ısıl işlemi yapılmış ve yapının tamamen östenit olması sağlanmıştır. 2. İşlem olarak 320 ve 350˚C derecede 90 ve 120 dakika boyunca tuz banyosunda ısıl işlem yapılmıştır. Östemperleme ısıl işlemi sonucunda malzemenin mikroyapısının östemperleme sıcaklığı ve tuz banyosu sıcaklığına bağlı olarak değişimi gözlemlenmiş, XRD işlemi ile östenit içerisindeki karbon oranları tespit edilerek sertlik değişimi karşılaştırılmıştır. Döküm haldeki numunenin sertlik değeri ile östemperleme ısıl işlem sonucu sertlik değerlerindeki artış görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Dökme Demirler, Küresel Grafitli Dökme Demirler, Östemperleme Isıl İşlemi, Mekanik Özellikler