ISIL İŞLEM ve UYGUN MALZEME SEÇİMİ

Transkript

ÇELİK NEDİR?
ÇELİK, bir Demir(Fe) Karbon(C) alaşımıdır. Yapısında C’dan başka farklı oranlarda alaşım elementleri ve empürite elementler
bulunur. Çeliğe farklı özellikler kazandıran içerdiği elementlerin kimyasal bileşimi ve çeliğin içyapısıdır. Çeliğe değişik
oranlarda alaşım elementleri katılabileceği gibi, çeşitli işlemler (ıslah, normalizasyon vb.) ile içyapı da kontrol edilerek
kullanım amacına göre değişik özelliklerde çelik elde edilir.
Mangan(Mn), Fosfor(P), Kükürt(S) ve Silisyum(Si) üretim sırasında hammaddeden kaynaklanan elementler olup, çelik
bünyesinde belirli oranlarda bulunur. Diğer elementler ise (Cr, Ni vb.) istenilen miktarlarda çelik bünyesine ilave edilir.
Çelik, demir cevherinden veya hurdadan geri dönüşüm ile iki şekilde üretilmektedir. Sıvı çelik üretildikten sonra döküm ile
ingot olarak veya sürekli döküm yöntemi ile kütük veya blum olarak şekillendirilir.
Çelik Çeşitleri
Sade karbonlu (alaşımsız) çelikler :
Mn, Si gibi alaşım elementlerinin bir veya ikisinin çeliğin içindeki değerleri Mn %1.60 ve Si %0.50 değerini geçmiyor
ve kimyasal bileşiminde başka herhangi bir alaşım elementinin –en az– belirli bir miktarda bulunması isteniyorsa, bu
çelikler sade karbonlu (alaşımsız) çelikler sınıfına girer.
Düşük karbonlu çelikler : %0,25’den az karbon içeren çeliklerdir.
Orta karbonlu çelikler
: %0,25 - 0,55 karbon içeren çeliklerdir.
Yüksek karbonlu çelikler : %0,55 - 0,90 karbon içeren çeliklerdir.
Alaşımlı çelikler :
Karbonlu çeliklerden normal olarak sağlanamayan özellikleri elde etmek için bir veya birden fazla alaşım elementi
katılarak yapılan çelikler alaşımlı çeliklerdir. Mn, Si gibi alaşım elementlerinden bir veya ikisinin çeliğin içindeki
değerleri Mn %1.60, Si %0.50’den fazla olan ve bunlara eklenen diğer elementlerden (Al, B, Cr, Co, Mo, N, Ti, W, V,
Zr, vb.) birinin veya birkaçının bulunması istenen çelikler, alaşımlı çelikler sınıfına girer. Bir alaşımlı çelikte,
arıtılamayan elementlerle birlikte demir ve karbon(ana alaşım elementidir) elementlerini de hesaba katmadan,
bileşenlerden en az birinin % ağırlık olarak Tablo-1’de verilen sınıra ulaşması yada bunu aşması gerekir. Bu koşulu
sağlayan bileşenler çeliğin alaşım elementleri olarak nitelendirilir.
Düşük alaşımlı çelikler
Yüksek alaşımlı çelikler
: Alaşım elementlerinin (karbon ve arıtılamayan elementler dışında kalan diğerleri)
toplam miktarı %5’den az olan çeliklerdir.
: Alaşım elementlerinin toplamı %5’den fazla olan çeliklerdir.
Çeliklerin Kullanılacağı Yere Göre Çeşitleri
Sementasyon çelikleri
Islah çelikleri
Otomat çelikleri
Nitrürasyon çelikleri
Soğuk iş takım çelikleri
Sıcak iş takım çelikleri
Hız çelikleri
Paslanmaz çelikler
Rulman çelikleri
Yay çelikleri
Üretimde Çelik Kalitesini Etkileyen Faktörler
Alaşımda empüritelerin etkisi
Empüriteler Fosfor(P), Kükürt(S) gibi üretim tarzına bağlı olarak çeliğin bünyesinde kalan maddelerdir. Fosfor, çeliği soğukta
kırılgan yapar. Kükürt ise dövme sıcaklığında kırılgan yapar.
Pmax:%0,045 ; Smax:%0,045
1
Alaşım elementlerinin etkisi
Ni, C, Co, Mn, N östenit yapıcı,
Mn, Cr, Mo, W, V, Ti karbür yapıcı elementlerdir.
Döküm tarzının etkisi
Ergitmeden sonra ingota dökülme esnasında havadan veya çevreden aldığı gazların etkisidir.
FeO2, CO, CO2, FeN
Bunlar döküm esnasında çeliğin bünyesinde hava kabarcıkları veya ergime sıcaklığında bile katı halde bulunan oksitler
meydana getirebilir. Katı reaksiyon ürünleri kısmen yüzeye doğru yaklaşır ve çelikte çatlak başlangıç noktası olarak rol oynar.
ALAŞIM ELEMENTLERİNİN ÇELİK YAPISINA ETKİSİ
Metal malzemelerde, belirli özellikleri elde etmek (kuvvetlendirmek) veya gidermek (zayıflatmak) amacıyla önceden
saptanmış miktarlarda bulunması zorunlu olan bileşenlere alaşım elementi, istenmediği halde üretimden kaynaklanan ve
arıtılamayan elementlere ise empürite yada katışkı denir.
Alt Sınır
(% Ağırlık)
Element
Alt Sınır
(% Ağırlık)
Alüminyum
0.10
Mangan
1.60
Vanadyum
0.10
Bakır
0.40
Molibden
0.08
Volfram
0.10
Nikel
0.30
Zirkonyum
0.05
Diğerleri
(Karbon, fosfor,
kükürt, azot ve
oksijen dışında)
0.05
Element
Bor
0.0008
Bizmut
0.10
Niyobyum
0.05
Kobalt
0.10
Selenyum
0.10
Krom
0.30
Silisyum
0.50
Kurşun
0.40
Tellür
0.10
Lantanitler
0.05
Titanyum
0.05
Element
Alt Sınır
(% Ağırlık)
Tablo-1 Çeliklerin alaşımlı sayılabilmesi için içerebilecekleri element miktarlarının alt sınır değerleri (EURO NORM 20-74)
Alaşımlı çeliğin alaşım elementlerinin alt ve üst limit değerleri arasındaki fark çok az olup, alaşım elementi sayısı arttıkça
alınacak dökümlerde uygun olmayanların sayısı da artar. Alaşımla çelik ingot ve kütüklerinin gerek yüzeyinde gerekse içinde
meydana gelmesi muhtemel çatlamaların oluşmaması için, özel kuyu ocaklarında ağır ağır soğutulur. Ayrıca haddeleme ve
dövme işlemlerinden önce son olarak hatalar giderilir. Bu nedenlerden ötürü alaşımlı çelik yapımı, karbonlu çeliklere kıyasla
daha zordur.
Alaşım elementlerinin etkisiyle, başka hiçbir malzemenin özellikleri çeliklerdeki kadar geniş çapta değiştirilemez. Öte yandan
çok sık örnekte karşılaşıldığı gibi bunların etkileri toplanabilir olmadığından, çok sayıda alaşım elementinin birlikte bulunması
halinde, beklenen özellik değişmeleri ancak genel çerçevede ele alınabilir ve bu konuda kesin bir yaklaşım yapılamaz.
Karbon
Karbon, çelikte başlıca sertleştirici etkisi olan elementtir. Karbon miktarındaki her artış, çeliğin sıcak haddeleme veya
normalize edilmiş halindeki sertlik ve çekme dayanımını arttırır. Fakat esnekliğini, dövülme, kaynak edilme ve kesilme
özelliğini zayıflatır.
Mangan
Mangan, çeliğin dayanımını geliştirir. Esnekliğini az miktarda azaltır. Dövme ve kaynak edilme özelliğine olumlu etkide
bulunur. Manganın sertlik ve dayanımı arttıran özelliği karbon miktarına bağlıdır. Manganın yüksek karbonlu çeliklerdeki
etkisi, düşük karbonlu çeliklere oranla daha fazladır. Mangan su verme derinliğini arttırır.
Silisyum
Silisyum, çelik dökümlerde fiziksel dayanımı ve özgül ağırlığı arttırır. Silisyum, mangan gibi bütün çeliklerde bulunan bir
elementtir. Çelik yapımında demir cevherinden veya ocak astarı olan tuğlalardan da bir miktar silisyum, çeliğin bünyesine
kendiliğinden girer. Ayrıca üretimde oksijen giderici olarak kullanılır. Alaşımsız çeliklerde en fazla %0,60’a kadar bulunabilir.
Düşük alaşımlı çelikler ve yay çelikleri %2’ye kadar Si içerir. Silisyumlu çelikler olarak adlandırılan çeliklerde, Si miktarı
%0,40’dan %5’e kadar yükselir. Çelikte silisyum bulunması esnekliği azaltırken, akma dayanımını arttırır. %14-15 silisyum
2
içeren çeliklerde korozyon dayanımı yüksektir, fakat kırılganlık yüksek olduğu için dövülemezler. Silisyum miktarı arttıkça tane
büyüklüğü de artar.
Fosfor
Fosfor genellikle çelikte zararlı olarak bilinir. Yüksek nitelikteki çeliklerde fosfor yüzdesi en çok %0,030-0,050 arasında tutulur.
Kükürt
Kükürt çeliği kırılgan yapar ve haddelenmesini güçleştirir. Çeliğin işlenebilme özelliğinin arttırılması söz konusu olmadığı
hallerde, fosfor gibi yabancı madde olarak kabul edilen bir elementtir. Normal olarak izin verilen miktar en çok %0.025-0.050
arasında sınırlandırılır.
Krom
Krom çeliğin dayanım özelliğini arttıran fakat buna karşılık esnekliğini çok az bir dereceye kadar eksi yönde etkileyen bir
alaşım elementidir. Krom çeliğin sıcağa dayanımını arttırır. Kabuk-tufal yapmayı önler. İçerisinde yüksek oranda krom
bulunması çeliğin paslanmaya karşı dayanımını arttırır.
Kromlu paslanmaz çeliklerde krom oranı arttıkça, kaynak edilebilme yeteneği azalır. Krom, dengesi çabuk bozulmayan karbür
meydana getirir. Çelikte her %1 oranındaki krom yüzdesi artışına karşılık çekme dayanımında yaklaşık olarak 8-10 kg/mm2’lik
artış görülür. Aynı oranda olmamakla beraber akma dayanımı yükselirse de çentik dayanımı düşer.
Nikel
Nikel, çeliğin dayanımını silisyum ve mangana kıyasla daha az arttırır. Çelikte nikel, özellikle kromla birlikte bulunduğu zaman
sertleşme derinliğini arttırır. Krom-Nikelli çelikler paslanmaya, kabuklaşmaya ve ısıya dayanımlıdır. Özellikle düşük
sıcaklıklarda makine yapım çeliklerinin çentik dayanımını arttırır. Nikel, ıslah ve sementasyon çeliklerinin dayanımını arttırır.
Paslanmaya ve kabuklaşmaya dayanımlı olması istenen çelikler için uygun bir alaşım elementidir.
Molibden
Molibden, çeliğin çekme dayanımını özellikle ısıya dayanımıyla kaynak edilme özelliğini arttırır. Yüksek miktarda molibden
çeliğin dövülmesini güçleştirir. Kromla birlikte daha çok kullanılır. Molibdenin etkisi volframla benzerdir. Alaşımlı çeliklerde
molibden, krom-nikelle birlikte kullanıldığında akma ve çekme dayanımını arttırır. Molibden kuvvetli karbür meydana
getirdiğinden hava ve sıcak iş çeliklerinde, östenitik pasa dayanımlı çeliklerde, sementasyon makine yapım çeliklerinde ve
ısıya dayanımlı çeliklerin yapımında kullanılır.
Vanadyum
Vanadyum, çok düşük miktarlarda kullanıldığında çeliğin ısıya dayanımını arttırır. Vanadyum, alaşımlı makine yapı çeliklerinin
tane yapılarının ince olmasını ve fiziksel özelliklerinin geliştirilmesini sağlar. Aynı zamanda çelik kesici uçların, daha uzun süre
keskin kalmasını sağlar. Genellikle alaşımlı makine yapım çeliklerinde bulunan vanadyum, %0,025-0,030 arasında değişir.
Karbür yapmaya karşı kuvvetli bir eğilimi vardır. Çeliğin çekme ve akma dayanımını arttırır. Makine yapım ve sıcak iş takım
çeliklerinde özellikle kromla, yüksek hız çeliklerinde volframla birlikte kullanılır.
Volfram
Volfram, çeliğin dayanımını arttıran bir alaşım elementidir. Takım çeliklerinde kesici kenarların sertliğinin artmasını, kullanma
ömrünün uzamasını ve yüksek ısıya dayanımını sağlar. Bu yönden hava çeliklerinde, takım çeliklerinde ve ıslah çeliklerinde
alaşım elementi olarak yaygın bir şekilde kullanılır. Çelikte belirli yüzdelere kadar volframın bulunması, çeliğin kaynak edilme
2
özelliğine geliştirici etkiler yapar. Çeliğe ilave edilecek her volfram yüzdesi, akma ve çekme dayanımını 4 kg/mm kadar
arttırır. Volframın karbür oluşturmaya karşı kuvvetli bir eğilimi olup, yüksek çalışma sıcaklığında çeliğin menevişlenip sertliğini
kaybetmemesini sağladığından, sıcağa dayanıklı çeliklerin yapımında tercih edilir.
Azot
Nitrür oluşturduğu için önemlidir. Çelikte yaşlanma meydana getirir. Çeliğin sertliğini, mekanik dayanımını ve korozyon
dayanımını arttırır. Uygun alaşımlı çeliklerin yüzeyine nüfuz ettirilerek aşınmaya dirençli ve sert bir yüzey tabakası elde edilir.
3
Mukavemet
Akma Noktası
Uzama
Kesit Daralması
Darbe Direnci
Elastisite
Yüksek Sıcaklığa
Dayanım
Soğutma Hızı
Karbür Oluşumu
Aşınma Direnci
Dövülebilirlik
İşlenebilirlik
Oksitlenme Eğilimi
Korozyon Direnci
Si
Sertlik
Alaşım Elementi
ALAŞIM ELEMENTLERİNİN ÇELİKLERİN ÖZELLİKLERİNE ETKİLERİ
↑
↑
↑↑
↓
~
↓
↑↑↑
↑
↓
↓
↓↓↓
↓
↓
↓
-
Mn
*
↑
↑
↑
~
~
~
↑
~
↓
~
↓↓
↑
↓
~
-
Mn
**
↓↓↓
↑
↓
↓↓↓
~
-
-
-
↓↓
-
-
↓↓↓
↓↓↓
↓↓
-
Cr
↑↑
↑↑
↑↑
↓
↓
↓
↑
↑
↓↓↓
↑↑
↑
↓
-
↓↓↓
↓↓↓
Ni*
↑
↑
↑
~
~
~
-
↑
↓↓
-
↓↓
↓
↓
↓
-
Ni**
↓↓
↑
↓
↑↑↑
↑↑
↑↑↑
-
↑↑↑
↓↓
-
-
↓↓↓
↓↓↓
↓↓
↑↑
Al
-
-
-
-
↓
↓
-
-
-
-
-
↓↓
-
↓↓
-
W
↑
↑
↑
↓
↓
-
-
↑↑↑
↓↓
↑↑
↑↑↑
↓↓
↓↓
↓↓
-
V
↑
↑
↑
~
~
↑
↑
↑↑
↓
↑↑↑↑
↑↑
↑
-
↓
↑
Co
↑
↑
↑
↓
↓
↓
-
↑↑
↑↑
-
↑↑↑
↓
~
↓
-
Mo
↑
↑
↑
↓
↓
↑
-
↑↑
~
↑↑↑
↑↑
↓
↓
↑↑
-
S
-
-
-
↓
↓
↓
-
-
-
-
-
↓↓↓
↑↑↑
-
↓
P
↑
↑
↑
↓
↓
↓↓↓
-
-
-
-
-
↓↓↓
↓↓↓
↓↓
↑↑
* Perlitik çeliklerde
** Östenitik çeliklerde
↑
↓
~
-
Arttırır
Azaltır
Değişmez
Önemsiz yada bilinmiyor
4
ISIL İŞLEM
Isıl işlem teriminden, metal malzemelerde katı halde sıcaklık değişmeleri ile bir veya birbirine bağlı birkaç işlemle amaca
uygun özellik değişmeleri anlaşılır.
Isıl İşlem, genel çerçevesiyle, belirli bir malzemeyi istenilen özellikler doğrultusunda belirli bir sıcaklığa ısıtmak, bu sıcaklıkta
belirli bir süre tutmak ve ardından belirli bir hızda soğutmak olarak tanımlanır.
o
C
ısıtma
bekleme
soğutma
t
Şekil 1 - Isıl işlemde genel olarak işlem prosesi
Isıtma, çeliğin gerekli sıcaklığa kadar ısıtılması ve bu sıcaklıkta, istenilen yapı değişikliğine ulaşıncaya kadar bekletilmesidir.
Bekletme süresi yaklaşık olarak 1saat/inch’dir. Isıtma sıcaklığı yeterli homojenlikte bir yapı elde edilecek, fakat tane
büyümesine imkan vermeyecek düzeyde olması gerekir. Gerekli dönüşüm sağlanacak kadar bekletildikten sonra, istenilen
özellikler doğrultusunda uygun ortamda soğutma yapılır. Soğutma hızına bağlı olarak çeliğin özelliklerini belirleyen yapısal
dönüşümler olur.
Çeliklere uygulanan bütün temel ısıl işlemler östenit fazının dönüşümü ile ilgilidir. Dönüşüm ürünlerinin türü, bileşimi ve
metalografik yapısı çeliğin fiziksel ve mekanik özelliklerini büyük ölçüde etkiler. Başka bir deyişle; bir çeliğin fiziksel ve
mekanik özellikleri içerdiği dönüşüm ürünlerinin cinsine, miktarına ve metalografik yapısına bağlıdır.
Isıl işlemle çelikte meydana gelen yapı değişimleri, çeliğin kullanım özelliklerini belirlemektedir.
Çelikte alaşım elementlerinin en önemlisi karbondur. Demir esaslı malzemelerde değiştirilebilen özellikler, karbon ve alaşım
elementlerinin çeliğin yapısı içerisindeki dağılımlarına bağlıdır.
Demir – Karbon denge diyagramı esas alınarak, teknik ısıl işlem yöntemleri, dönüşümün etkili olmadığı ısıl işlemler ve
dönüşüme bağlı ısıl işlemler halinde iki ana gruba ayrılabilir:
Birinci grupta, demir olmayan diğer tüm metallerde de uygulanabilen;
 Bileşim farklılıklarının dengelenmesi için difüzyon tavlaması,
 Talaşlı şekillendirmeyi iyileştirmek için kaba tane tavlaması,
 Soğuk şekillendirmeyle yükselmiş dayanım ve sertliğin giderilmesi için rekristalizasyon tavlaması,
 İç gerilmelerin azaltılması için gerilim giderme tavlaması,
 Dayanımın yükseltilmesi için çökelme sertleştirmesi
sayılabilir.
Yalnız çelikler için söz konusu olan ve daha fazla öneme sahip ikinci grupta ise;
 Normal tavlama,
 Sertleştirme,
 Islah
işlemleri söylenebilir.
Malzemelerde tüm kesit için uygulanabilecek bu ısıl işlem yöntemlerinin dışında, yalnızca yüzeyin özelliklerini değiştirmekle
sınırlı kalınabilecek ısıl işlemler de yapılabilir. Örneğin normal koşullarda sertleştirilemeyen, fakat yüzeye karbon vermek
suretiyle çeliğe sertleşebilme özelliği kazandırılabilir ve ardından yapılacak sertleştirme işlemiyle bu bölge sertleştirilebilir.
Sementasyon adı verilen bu yönteme benzer olarak, yalnızca yüzeye yabancı atom difüzyonuyla (Örneğin nitrasyon, borlama)
daha sert yüzey elde edilebilir.
5
6
Östenit
Sementit
Ferrit
Perlit
o
: Ɣ - Demiri olarak da adlandırılır. Yüzey merkezli kübik demir içindeki karbon eriyiğidir. Bu faz 723 C’nin
üzerinde, yavaş soğutulmuş çelikte bulunur.
: Demir Karbür (Fe3C) olarak da isimlendirilen Fe ve C'dan meydana gelen bir yapıdır. Çok sert ve
kırılgandır.
: α - Demiri olarak da bilinir. Hacim merkezli kübik yapı içindeki karbonun çok düşük konsantrasyonlu katı
eriyiğidir. Çok yumuşaktır.
: Perlit östenit fazından meydana gelen ferrit ve sementit fazlarının birleşimidir.
Fe – C Denge Diyagramında Kristal Yapı
7
Çelikler ister suda, ister yağda veya havada sertleştirilsin sertleşmeyi sağlayan olay, östenitleme sıcaklığında beklemeyle
oluşan östenitin, hızlı soğuma sonrası hacim merkezli tetragonal kristal kafes yapısına sahip martenzit’e dönüşmesidir.
Martenzit Fe-C denge diyagramında olmayan bir fazdır. Çeliğin hızlı soğuması sonucunda oluşan martenzitik dönüşüm TTT
(Zaman-Sıcaklık-Dönüşüm) diyagramı ile gösterilebilir.
8
9
10
Yapı dönüşümü sırasında oluşan çeşitli mikroyapılar:
Martenzit, Beynit ve Kalıntı Östenit
Temperlenmiş martenzit yapı
Ferit ve Perlitten oluşan mikroyapı
Beynit
Yüksek Karbonlu bir çelikte martenzit yapı
Küreselleşmiş yapı
Sertleşebilirlik
Sertleşebilirlik, bir çeliğin su verme işlemiyle martenzite dönüşümü sonucu sertleşme kabiliyetidir ve elde edilen sertliğin
derinliğini saptar. Bu derinlik, martenzit miktarının yüzeyden itibaren yarıya indiği mesafe olarak belirtilir. Yüksek
sertleşebilirliğe sahip bir çeliğin karakteristik özelliği, büyük bir sertleşme derinliği göstermesi veya büyük parçalar halinde
tam olarak sertleşebilmesidir.
En yaygın kullanılan sertleşebilirlik deneyi Jominy sertleşebilirlik deneyidir. Bu deneyde 25mm çapında ve 100mm
uzunluğunda silindirik çubuk kullanılır. Numune sertleştirme sıcaklığına ısıtılır ve bu sıcaklıkta 20 dakika tutulur. Numunenin
bir ucunun yüzeyi su püskürtülerek soğutulur. Dolayısıyla çubuğun boyunca su verilmiş yüzeyden itibaren soğuma hızı
kademeli olarak azalır. Çubuk soğuduğunda, çubuğun eksenine paralel ve ucundan itibaren 0,4mm derinliğinden başlamak
üzere taşlama ile iki paralel kesme yüzeyi elde edilir. Bu yüzeyden çubuk boyunca sertlik ölçümü yapılır. Bu sertlik değerleri ve
su verilmiş uçtan olan mesafeleri bir diyagram üzerinde belirtilir. Bu eğrilere Jominy eğrileri adı verilir.
11
Değişik soğuma hızlarına bağlı olarak oluşan yapıların analizinden, hangi noktanın daha hızlı soğuduğu anlaşılabilir.
Sertleşebilirlik genellikle sertlik değişimi cinsinden tarif edildiğinden, çelik cinsine bağlı olarak sertlik değişimi aynı zamanda
mikroyapı değişimi olarak ta görülebilir. Genel olarak alaşım elementleri perlit ve beynit dönüşümlerini geciktirerek
sertleşebilirliği artırır. Böylece daha düşük soğuma hızlarında martenzit dönüşümü artar.
Aşağıdaki grafikte % 0,40 karbonlu fakat değişik miktarlarıyla alaşımlandırılmış çeliklerin sertleşebilirlik eğrileri gösterilmiştir.
12
ISIL İŞLEM ÇEŞİTLERİ
Normalizasyon
Normalizasyon genelde tane küçültmek, homojen bir içyapı elde etmek, malzemenin işlenme ve mekanik özellikleri
iyileştirmek, ötektoid üstü çeliklerde tane sınırlarında bulunan karbür ağını dağıtmak, yumuşatma tavına tabi tutulmuş
çeliklerin sertlik ve mukavemetlerini artırmak amacıyla yapılan bir ısıl işlemdir. Çelik alaşımına uygun sıcaklığa ısıtılır ve sakin
havada soğutulur.
Normalizasyon daha çok yarı mamullerde, yüksek sıcaklıkta dövülmüş veya haddelenmiş parçalarda kaba taneli yapının ince
taneli hale getirilmesi için veya dökümden sonra meydana gelen çok az sünekliğe sahip kaba yapının düzenlenmesi için
döküm malzemelerde uygulanır.
Yumuşatma
Çelikteki yapıyı küresel hale getirerek dengeli bir yapı oluşturmak amacıyla uygulanan bir ısıl işlemdir. Yumuşatma sonucunda
sertlik önemli ölçüde düşer ve süneklik artar. Yüksek karbonlu çeliklerde yumuşatma ile talaşlı şekillenebilirlik iyileşirken,
düşük karbonlu çeliklerde talaşlı şekillenebilirlik kötüleşir. Özellikle yüksek karbonlu çeliklerde yapının sertleştirme için uygun
hale getirilmesi amacıyla yumuşatma tavlaması yapılması önemlidir.
Gerilim Giderme
Parçalarda mevcut olan iç gerilmeleri azaltarak sorun yaratmayacak seviyeye indirmek ya da tamamen yok etmek için yapılan
ısıl işlemdir. İç gerilmeler yüzey ve çekirdek arasındaki sıcaklık farkından dolayı hızlı soğuma, doğrultma-bükme gibi plastik
şekil verme, kaynakta veya ince yüzey tabakalarında talaşlı şekillendirme sonrası çok değişik nedenlerle meydana gelebilir.
Meneviş (Temperleme)
Sertleştirilmiş parçalarda martenzitik yapıdan dolayı büyük gerilmeler mevcuttur ve kırılgan bir yapıya sahiptir. Sertleştirilmiş
parçalar 100-650oC arasında ısıtılarak bu gerilmeler giderilir. Ancak bu sırada sertlikte de düşme olur.
Sertleştirilmiş çelikler menevişlendiğinde çekme dayanımı ve akma sınırı, düşük meneviş sıcaklıklarında bir miktar artma
gösterebilir. Ancak artan meneviş sıcaklıklarında devamlı düşme gösterirler. Buna karşın malzemenin şekil değiştirebilirlik
karakteristikleri olan kopma uzaması, kesit daralması ve çentik darbe dayanımı meneviş sıcaklığı arttıkça artar.
Islah
Islah etme, iş parçalarına ve yapı elemanlarına büyük dayanım, yüksek bir akma sınırı, yüksek süneklik ve ayrıca plastiklik
kazandıran bir işlemdir.
Önce bir sertleştirme ve arkasından meneviş (genellikle yüksek sıcaklıktaki meneviş) olayları, birbiri peşi sıra uygulandığında
Islah işlemi olarak adlandırılır. Islahta seçilen meneviş sıcaklıkları, sertleştirilmiş duruma nazaran sertlikte önemli ölçüde
düşme yapar. Meneviş sonrası yapı temperlenmiş martenzit olur. Malzeme kopmaya ve uzamaya karşı dayanıklı hale gelir.
Islah sertleştirme ve meneviş işlemlerinin ard arda uygulanmasıdır. Uygun ıslah işlemi yapabilmek için sertleştirme sıcaklığının
doğru seçilmesi gerektiğinden, çeliğin karbon miktarı ve alaşım durumu tam olarak bilinmelidir. Sertleştirme öncesi gerilim
giderme veya normalizasyon yapılması yararlıdır.
Islah çelikleri TS 2525 ve EN 10083’de standartlaştırılmıştır.
13
TS 2525'e göre ıslah çeliklerinin çeşitleri ve bileşimleri
Çelik Türü
Kimyasal Bileşim ( % ağırlık )
Mlz. No
Sembol
C
Si
Mn
Pmax
Smax
Cr
Mo
Ni
V
1.0402
C22
0,18-0,25
0,15-0,35
0,30-0,60
0,045
0,045
-
-
-
-
1.0501
C35
0,32-0,39
0,15-0,35
0,50-0,80
0,045
0,045
-
-
-
-
1.0503
C45
0,42-0,50
0,15-0,35
0,50-0,80
0,045
0,045
-
-
-
-
1.0535
C55
0.52-0.60
0,15-0,35
0,60-0,90
0,045
0,045
-
-
-
-
1.0601
C60
0,57-0,65
0,15-0,35
0,60-0,90
0,045
0,045
-
-
-
-
1.1151
Ck22
0,18-0,25
0,15-0,35
0,30-0,60
0,035
0,035
-
-
-
-
1.1181
Ck35
0,32-0,39
0,15-0,35
0,50-0,80
0,035
0,035
-
-
-
-
1.1191
Ck45
0,42-0,50
0,15-0,35
0,50-0,80
0,035
0,035
-
-
-
-
1.1203
Ck55
0,52-0,60
0,15-0,35
0,60-0,90
0,035
0,035
-
-
-
-
1.1221
Ck60
0,57-0,65
0,15-0,35
0,60-0,90
0,035
0,035
-
-
-
-
1.5038
40Mn4
0,36-0,44
0,25-0,50
0,80-1,10
0,035
0,035
-
-
-
-
1.5065
28Mn6
0,25-0,32
0,15-0,40
1,30-1,65
0,035
0,035
-
-
-
-
1.7003
38Cr2
0,34-0,41
0,15-0,40
0,50-0,80
0,035
0,035
0,40-0,60
-
-
-
1.7006
46Cr2
0,42-0,50
0,15-0,40
0,50-0,80
0,035
0,035
0,40-0,60
-
-
-
1.7033
34Cr4
0,30-0,37
0,15-0,40
0,60-0,90
0,035
0,035
0,90-1,20
-
-
-
1.7034
37Cr4
0,34-0,41
0,15-0,40
0,60-0,90
0,035
0,035
0,90-1,20
-
-
-
1.7035
41Cr4
0,38-0,45
0,15-0,40
0,60-0,90
0,035
0,035
0,90-1,20
-
-
-
1.7218
25CrMo4
0,22-0,29
0,15-0,40
0,50-0,80
0,035
0,035
0,90-1,20
0,15-0,30
-
-
1.7220
34CrMo4
0,30-0,37
0,15-0,40
0,50-0,80
0,035
0,035
0,90-1,20
0,15-0,30
-
-
1.7225
42CrMo4
0,38-0,45
0,15-0,40
0,50-0,80
0,035
0,035
0,90-1,20
0,15-0,30
-
-
1.7228
50CrMo4
0,46-0,55
0,15-0,40
0,50-0,80
0,035
0,035
0,90-1,20
0,15-0,30
-
-
1.7361
32CrMo12 4
0,28-0,35
0,15-0,40
0,40-0,70
0,035
0,035
2,80-3,30
0,30-0,50
(≤ 0,30 )
-
1.6511
36CrNiMo4
0,32-0,40
0,15-0,40
0,50-0,80
0,035
0,035
0,90-1,20
0,15-0,30
0,90-1,20
-
1.6582
34CrNiMo6
0,30-0,38
0,15-0,40
0,40-0,70
0,035
0,035
1,40-1,70
0,15-0,30
1,40-1,70
-
1.6580
30CrNiMo8
0,26-0,33
0,15-0,40
0,30-0,60
0,035
0,035
1,80-2,20
0,30-0,50
1,80-2,20
-
1.8159
50CrV4
0,47-0,55
0,15-0,40
0,70-1,10
0,035
0,035
0,90-1,20
-
-
0,10-0,20
1.7707
30CrMoV9
0,26-0,34
0,15-0,40
0,40-0,70
0,035
0,035
2,30-2,70
0,15-0,25
-
0,10-0,20
1.1180
Cm35
0,32-0,39
0,15-0,35
0,50-0,80
0,035
0,020
-
-
-
-
1.1201
Cm45
0,42-0,50
0,15-0,35
0,50-0,80
0,035
0,020
-
-
-
-
1.1209
Cm55
0,52-0,60
0,15-0,35
0,60-0,90
0,035
0,020
-
-
-
-
1.1223
Cm60
0,57-0,65
0,15-0,35
0,60-0,90
0,035
0,020
-
-
-
-
1.7037
34CrS4
0,30-0,37
0,15-0,40
0,60-0,90
0,035
0,020
0,90-1,20
-
-
-
1.7038
37CrS4
0,34-0,41
0,15-0,40
0,60-0,90
0,035
0,020
0,90-1,20
-
-
-
1.7039
41CrS4
0,38-0,45
0,15-0,40
0,50-0,80
0,035
0,020
0,90-1,20
-
-
-
1.7226
34CrMoS4
0,30-0,37
0,15-0,40
0,50-0,80
0,035
0,020
0,90-1,20
0,15-0,30
-
-
1.7227
42CrMoS4
0,38-045
0,15-0,40
0,50-0,80
0,035
0,020
0,90-1,20
0,15-0,30
-
-
14
Islah çeliklerinin mekanik özellikleri
Garanti Edilecek Özellikler
Çelik Türü
Yumuşak
Tavlanmış
Belirli Çekme
Dayanımlı Isıl
İşlemli
Belirli Yapı
Isıl İşlemli
Çap
Akma Sınırı
(%0,2)
Çekme
Dayanımı
Kopma
Uzaması
Lo= 5 do
Mlz. No
Sembol
BSD (max)
BSD
BSD (max)
mm
MPa (min)
MPa
% (min)
1.0402
C22
156
123-174
-
16-40
235
410-520
27
1.0501
C35
183
143-197
-
160-100
275
490-635
21
1.0503
C45
207
163-217
-
160-100
330
590-735
17
1.0535
C55
229
-
229
160-100
360
660-830
15
1.0601
C60
241
-
241
160-100
385
685-880
14
1.1151
Ck22
156
123-174
-
16-40
235
410-520
27
1.1180
Cm35
183
143-197
-
160-100
275
490-635
21
1.1181
Ck35
183
143-197
-
160-100
275
490-635
21
1.1191
Ck45
207
163-217
-
160-100
330
590-735
17
1.1201
Cm45
207
163-217
-
160-100
330
590-735
17
1.1203
Ck55
229
-
229
160-100
360
660-830
15
1.1209
Cm55
229
-
229
160-100
360
660-830
15
1.1221
Ck60
241
-
241
160-100
385
685-880
14
1.1223
Cm60
241
-
241
160-100
385
685-880
14
1.5038
40Mn4
217
-
217
1.5065
28Mn6
223
-
223
1.6511
36CrNiMo4
217
-
241
1.6580
30CrNiMo8
248
-
269
1.6582
34CrNiMo6
235
-
241
1.7003
38Cr2
207
-
207
1.7006
46Cr2
207
-
223
1.7033
34Cr4
217
-
223
1.7034
37Cr4
217
-
235
1.7035
41Cr4
217
-
241
1.7037
34CrS4
217
-
223
1.7038
37CrS4
217
-
235
1.7039
41CrS4
217
-
241
1.7218
25CrMo4
212
-
212
1.7220
34CrMo4
217
-
223
1.7225
42CrMo4
217
-
241
1.7226
34CrMoS4
217
-
223
1.7227
42CrMoS4
217
-
241
1.7228
50CrMo4
235
-
248
1.7361
32CrMo12
248
-
248
1.7707
30CrMoV9
248
-
248
1.8159
50CrV4
235
-
248
15
Islah çeliklerinde ısıl işlem koşulları ve özellikler
Sıcak
Şekillendirme
Sıcaklığı
Çelik Türü
Yumuşak
Tavlama
Sıcaklığı
Yumuşak
Tavlamada
Sertlik
Normal
Tavlama
Sıcaklığı
Sertleştirme Ortamı
ve Sıcaklığı
Meneviş
Sıcaklığı
C
Su
o
C
Yağ
o
C
156
880-910
860-890
870-900
540-680
650-700
183
860-890
840-870
850-880
540-680
1100-850
650-700
207
840-870
820-850
830-860
540-680
C55
1100-850
650-700
229
830-860
805-835
815-845
540-680
1.0601
C60
1100-850
650-700
241
820-850
800-830
810-840
540-680
1.1151
Ck22
1100-900
650-700
156
880-910
860-890
870-900
540-680
1.1180
Cm35
1100-850
650-700
183
860-890
840-870
850-880
550-660
1.1181
Ck35
1100-850
650-700
183
860-890
840-870
850-880
540-680
1.1191
Ck45
1100-850
650-700
207
840-870
820-850
830-860
540-680
1.1201
Cm45
1100-850
650-700
207
840-870
820-850
830-860
550-660
1.1203
Ck55
1100-850
650-700
229
830-860
805-835
815-845
540-680
1.1209
Cm55
1100-850
650-700
229
830-860
805-835
815-845
550-660
1.1221
Ck60
1100-850
650-700
241
820-850
800-830
810-840
540-680
1.1223
Cm60
1100-850
650-700
241
820-850
800-830
810-840
550-660
1.5038
40Mn4
1100-850
650-700
217
850-880
820-850
830-860
550-660
1.5065
28Mn6
1100-850
650-700
223
850-880
820-850
830-860
540-680
1.6511
36CrNiMo4
1100-850
650-700
217
850-880
820-850
830-860
540-680
1.6580
30CrNiMo8
1100-850
650-700
248
850-880
-
830-860
540-680
1.6582
34CrNiMo6
1100-850
650-700
235
850-880
-
830-860
540-680
1.7003
38Cr2
1100-850
650-700
207
850-880
830-860
840-870
540-680
1.7006
46Cr2
1100-850
650-700
207
840-870
820-850
830-860
540-680
1.7033
34Cr4
1100-850
680-720
217
850-890
830-860
840-870
540-680
1.7034
37Cr4
1100-850
680-720
217
845-885
825-855
835-865
540-680
1.7035
41Cr4
1100-850
680-720
217
840-880
820-850
830-860
540-680
1.7037
34CrS4
1100-850
680-720
217
850-890
830-860
840-870
540-680
1.7038
37CrS4
1100-850
680-720
217
845-885
825-855
835-865
540-680
1.7039
41CrS4
1100-850
680-720
217
840-880
820-850
830-860
540-680
1.7218
25CrMo4
1100-850
680-720
212
860-890
840-870
850-880
540-680
1.7220
34CrMo4
1100-850
680-720
217
850-890
830-860
840-870
540-680
1.7225
42CrMo4
1100-850
680-720
217
840-880
820-850
830-860
540-680
1.7226
34CrMoS4
1100-850
680-720
217
840-880
820-850
830-860
540-680
1.7227
42CrMoS4
1100-850
680-720
217
840-880
820-850
830-860
540-680
1.7228
50CrMo4
1100-850
680-720
235
840-880
820-850
830-860
540-680
1.7361
32CrMo12
1100-850
680-720
248
880-920
-
860-900
540-680
1.7707
30CrMoV9
1100-850
680-720
248
860-900
840-870
850-880
540-680
1.8159
50CrV4
1100-850
680-720
235
840-880
820-850
830-860
540-680
Mlz. No
Sembol
1.0402
C22
1.0501
o
C
o
C
≥ BSD 30
1100-900
650-700
C35
1100-850
1.0503
C45
1.0535
o
o
C
16
Islah çeliklerinin kesite ve ıslah işlemine bağlı olarak mekanik özellikleri - I
Akma Sınırı
Re
Çelik Türü
≤16
mm
>16
≤40
mm
>40
≤100
mm
Çekme Dayanımı
Rm
>100
≤160
mm
≤16
mm
>16
≤40
mm
≥ MPa
>40
≤100
mm
Kopma Uzaması
A
>100
≤160
mm
≤16
mm
>16
≤40
mm
MPa
Kesit Daralması
Z
>40
≤100
>100
≤160
mm
mm
≤16
mm
>16
≤40
mm
≥%
Çentik Darbe
(DVM)
>40
≤100
>100
≤160
mm
mm
≤16
mm
>16
≤40
mm
≥%
mm
>100
≤160
mm
>40
≤100
Malz. No
Sembol
J
1.0402
C22
350
300
-
-
550-700
500-650
-
-
20
22
-
-
40
45
-
-
-
-
-
-
1.0501
C35
430
370
320
-
630-780
600-750
550-700
-
17
19
20
-
35
40
45
-
-
-
-
-
1.0503
C45
500
430
370
-
700-850
650-800
630-780
-
14
16
17
-
30
35
40
-
-
-
-
-
1.0535
C55
550
500
430
-
800-950
750-900
700-850
-
12
14
15
-
25
30
35
-
-
-
-
-
1.0601
C60
580
520
450
-
850-1000
800-950
750-900
-
11
13
14
-
20
25
30
-
-
-
-
-
1.1151
Ck22
350
300
-
-
550-700
500-650
-
-
20
22
-
-
50
50
-
-
55
55
-
-
1.1180
Cm35
430
370
320
-
630-780
600-750
550-700
-
17
19
20
-
40
45
50
-
40
40
40
-
1.1181
Ck35
430
370
320
-
630-780
600-750
550-700
-
17
19
20
-
40
45
50
-
40
40
40
-
1.1191
Ck45
500
430
370
-
700-750
650-800
630-780
-
14
16
17
-
35
40
45
-
30
30
30
-
1.1201
Cm45
500
430
370
-
700-750
650-800
630-780
-
14
16
17
-
35
40
45
-
30
30
30
-
1.1203
Ck55
550
500
430
-
800-950
750-900
700-850
-
12
14
15
-
30
35
40
-
-
-
-
-
1.1209
Cm55
550
500
430
-
800-950
750-900
700-850
-
12
14
15
-
30
35
40
-
-
-
-
-
1.1221
Ck60
580
520
450
-
850-1000
800-950
750-900
-
11
13
14
-
25
30
35
-
-
-
-
-
1.1223
Cm60
580
520
450
-
850-1000
800-950
750-900
-
11
13
14
-
25
30
35
-
-
-
-
-
1.5038
40Mn4
635
540
440
-
880-1080
780-930
690-830
-
12
14
15
-
40
45
50
-
34
41
41
-
1.5065
28Mn6
590
490
440
-
780-930
690-840
640-790
-
13
15
16
-
40
45
50
-
40
45
45
-
1.6511
36CrNiMo4
900
800
700
-
1100-1300
1100-1200
900-1000
800-950
10
11
12
13
45
50
55
60
40
40
50
50
1.6580
30CrNiMo8
1050
1050
900
-
1250-1450
1250-1450
1100-1300
1000-1200
9
9
10
11
40
40
45
50
35
35
40
50
17
Islah çeliklerinin kesite ve ıslah işlemine bağlı olarak mekanik özellikleri - II
Akma Sınırı
Re
Çelik Türü
≤16
mm
>16
≤40
mm
>40
≤100
mm
Çekme Dayanımı
Rm
>100
≤160
mm
>100
≤160
mm
50
50
50
40
40
40
-
-
40
45
45
-
45
-
35
40
40
-
40
40
-
35
40
40
-
30
35
40
-
35
40
40
-
-
35
40
45
-
40
45
45
-
14
-
35
40
40
-
35
40
40
-
12
14
-
30
35
40
-
35
40
40
-
12
14
15
16
50
55
60
60
50
55
55
50
750-900
11
12
14
15
45
50
55
55
40
45
50
50
900-1100
800-950
10
11
12
13
40
45
50
50
35
40
40
40
900-1100
800-950
750-900
11
12
14
15
45
50
55
55
40
45
50
50
1100-1300
1100-1200
900-1100
800-950
10
11
12
13
40
45
50
50
35
40
40
40
650
1100-1300
1000-1300
900-1100
850-1000
9
10
12
13
40
45
50
50
35
35
35
35
885
785
1230-1420
1230-1420
1080-1270
980-1180
9
9
10
11
35
35
40
45
34
34
41
48
1020
900
800
1250-1450
1200-1450
1100-1300
1000-1200
9
9
10
11
35
35
40
45
25
30
35
40
800
700
650
1100-1300
1000-1200
900-1100
850-1000
9
10
12
13
40
45
50
50
35
35
35
35
≤16
mm
>16
≤40
mm
MPa
>40
≤100
>100
≤160
mm
mm
≤16
mm
>16
≤40
mm
Çentik Darbe
(DVM)
mm
≥ MPa
>40
≤100
mm
Kesit Daralması
Z
>100
≤160
mm
≤16
mm
>16
≤40
mm
Kopma Uzaması
A
≥%
>40
≤100
>100
≤160
mm
mm
≤16
mm
Malz. No
Sembol
1.6582
34CrNiMo6
1000
900
800
700
1200-1400
1100-1300
1000-1200
900…1100
9
10
11
12
40
45
50
55
40
1.7003
38Cr2
550
450
350
-
800-950
700-850
600-750
-
14
15
17
-
35
40
45
-
1.7006
46Cr2
650
550
400
-
900-1100
800-950
650-800
-
11
14
15
-
35
40
45
1.7033
34Cr4
700
590
460
-
900-1100
800-950
700-850
-
11
13
14
-
35
40
1.7034
37Cr4
750
630
510
-
950-1150
850-1000
750-900
-
11
13
14
-
35
1.7035
41Cr4
800
660
560
-
1100-1200
900-1100
800-950
-
10
12
14
-
1.7037
34CrS4
700
590
460
-
900-1100
800-950
700-850
-
11
14
15
1.7038
37CrS4
750
630
510
-
950-1150
850-1000
750-900
-
11
13
1.7039
41CrS4
800
660
560
-
1100-1200
900-1100
800-950
-
10
1.7218
25CrMo4
700
600
450
400
900-1100
800-950
700-800
650-800
1.7220
34CrMo4
800
650
550
500
1000-1200
900-1000
800-950
1.7225
42CrMo4
900
750
650
550
1100-1300
1000-1200
1.7226
34CrMoS4
800
650
550
500
1100-1200
1.7227
42CrMoS4
900
750
650
550
1.7228
50CrMo4
900
780
700
1.7361
32CrMo12
1030
1030
1.7707
30CrMoV9
1050
1.8159
50CrV4
900
>16
≤40
mm
≥%
>40
≤100
J
18
TS 2525’de verilen ıslah çeliklerinin diğer ülke standartlarında yaklaşık karşılıkları
Almanya
DIN 17210
Mlz. No
Sembol
AFNOR
BS
UNI
JIS
GOST
Amerika
Birleşik
Devletleri
AISI/SAE
1.0402
C22
AF 42 C 20
050 A 20
C20; C21
-
20
1020
1.0501
C35
AF 55 C 35
060 A 35
C35
-
35
1035
1.0503
C45
AF 65 C 45
080 M 46
C45
-
45
1045
1.0535
C55
-
070 M 55
C55
-
55
1055
1.0601
C60
AF 70 C 55
080 A 62
C60
-
60
1060
1.1151
Ck22
XC25; XC18
050 A 20
C20
S20C; S20CK;
S22C
20
1020; 1023
1.1180
Cm35
-
-
-
-
-
1035
1.1181
Ck35
XC38H1;
XC32
060 A 35
C35
S35C
-
1035
1.1191
Ck45
XC42H1;
XC45
080 M 46
C45; C46
S45C
45
1045
1.1201
Cm45
XC42H1
080 M 46
-
S50C
-
1045
1.1203
Ck55
XC55H1
070 M 55
C55
S55C
-
1055
1.1209
Cm55
XC55H1
070 M 55
-
-
-
1055
1.1221
Ck60
XC60
080 A 62
C60
S58C
60; 60G
1060
1.1223
Cm60
-
-
-
-
-
-
1.5038
40Mn4
-
-
-
-
-
-
1.5065
28Mn6
-
-
-
-
-
-
1.6511
36CrNiMo4
40NCD3
816 M 40
38NiCrMo4
(KB)
-
40ChN2MA
9840
1.6580
30CrNiMo8
30CND8
823 M 30
30NiCrMo8
SNCM431
-
-
SNCM447
38Ch2N2MA
4340
-
-
-
Fransa
İngiltere
İtalya
Japonya
Rusya
1.6582
34CrNiMo6
35NCD6
817 M 40
35NiCrMo6
KB
1.7003
38Cr2
38C2
-
38Cr2
1.7006
46Cr2
42C2
-
45Cr2
-
-
5045
1.7033
34Cr4
32C4
530 A 32
34Cr4 (KB)
SCr430 (H)
35Ch
5132
1.7034
37Cr4
38C4
530 A 36
38Cr4
SCr435H
40Ch
5135
1.7035
41Cr4
42C4
530 M 40
41Cr4
SCr440 (H)
40Ch
5140
1.7037
34CrS4
-
-
-
-
-
-
1.7038
37CrS4
-
-
-
-
-
-
1.7039
41CrS4
-
-
-
-
-
-
25CrMO4
(KB)
SCH420;
SCH430
SCM432;
SCCrM3;
SCM435H
30ChM
4130
AS38ChGM;
35ChML;
35ChM
4135; 4137
1.7218
25CrMo4
25CD4
1717 CDS
110
1.7220
34CrMo4
34CD4
708 A 37
35CrMo4
1.7225
42CrMo4
42CD4
708 M 40
42CrMo4
SCM440(H)
-
4140
1.7226
34CrMoS4
-
-
-
-
-
-
1.7227
42CrMoS4
-
-
-
-
-
-
1.7228
50CrMo4
-
-
-
SCM445(H)
-
4150
1.7361
32CrMo12
30CD12
722 M 24
32CrMo12
-
-
-
1.7707
30CrMoV9
-
-
-
-
-
-
1.8159
50CrV4
50CV4
735 A 50
50CrV4
SUP10
50ChGFA
6150
19
Yüzey Sertleştirme
Çeliklerin sadece yüzeylerinin belirli bir derinliğe kadar sertleştirilmesi için uygulanan ısıl işlemdir. Düşük ve orta karbonlu
çeliklerde uygulanan bu ısıl işlem sonrası yüzeyin sert, çekirdeğin ise yumuşak ve tok olması parçanın tüm olarak yüksek darbe
mukavemeti göstermesini sağlar. Yüzey ise aşınmaya karşı dirençli duruma gelir.
Sementasyon
Düşük karbonlu yani bünyesinde mevcut olan karbonla (≤%0,2) yeterli sertlik alamayan çeliklerde yüzey karbonca
zenginleştirilir ve hızlı soğutmayla yüzeyin sertleşmesi sağlanır. Düşük karbonlu çeliklerin yüzeyine karbon difüze edilir. Bu
şekilde çelikte yüksek yorulma mukavemeti, aşınmaya karşı direnç, çekirdekte tokluk ve yüksek yüzey sertliği elde edilir.
Yüzeye karbon verilmesi üç değişik ortamda yapılır.
Katı Sementasyon : Karbon verici ortam olarak daha çok odun kömürü kullanılır. Bir kutu içerisinde çeliğin etrafı
karbon verici ortamla sarılır ve kutu, hava almayacak şekilde kapatılır. Hazırlanan kutular fırın içerisine yerleştirilerek istenilen
sementasyon derinliği elde edilinceye kadar sementasyon sıcaklığında bekletilir ve fırından çıkarılarak havada soğutma yapılır.
Daha sonra malzemeler sertleştirme sıcaklığında tavlanarak ani soğutmayla sertleştirilir. Sementasyon derinliğinin izlenmesi,
sementasyon sırasında kolayca çıkarılabilecek şekilde kutuların içine yerleştirilen çok düşük karbonlu çubuklar yardımıyla
sağlanır.
Sıvı Sementasyon : Karbon verici ortam olarak ergiyik tuzlar (genellikle NaCN, aktifleştirici olarak da BaCl2)
kullanılır. Sıvı sementasyon banyoları açık sistemlerdir ve farklı sementasyon derinlikleri için parçalar aynı banyoda ısıl işlem
görebilmektedir. Sementasyon derinliği tamamlanan parçalar banyodan çıkarılarak ani soğutmayla sertleştirilirler.
Sementasyon derinliğinin izlenmesi, banyo içine daldırılan çok düşük karbonlu çubuklar yardımıyla sağlanır. Sıvı
sementasyonda tuz, malzemeyi tam olarak sardığından sementasyon çok homojendir. Bu yöntemde bölgesel sementasyon
imkanı yoktur. Parçaların banyoda asılı durması ve homojen ısıtma nedeniyle, katı ortamda yerleştirmeye nazaran daha az
deformasyon olur. Toplam ısınma süresinin kısa olması ve sementasyonun daha hızlı olabilmesi, tane kabalaşması tehlikesini
azaltır. Sementasyon sonrası parçalar ani soğutmayla direk sertleştirilebilir. Bunlara karşılık tuz banyolarında sementasyon,
büyük sementasyon derinlikleri için maliyetli bir yöntemdir.
Gaz Sementasyon : Karbon verici ortam olarak doğalgaz, metan, etan veya propan kullanılır. Bu gazlarda
mevcut olan hidrokarbon yüksek sıcaklıklarda parçalanır ve atomik hale geçen karbon malzeme yüzeyine nüfuz eder.
Sementasyon derinliğinin izlenmesi, fırın içine sarkıtılan çok düşük karbonlu çubuklar yardımıyla sağlanır. Sementasyon
işleminden sonra parçalar ani soğutmayla sertleştirilirler. Kapalı sistem kullanıldığından aynı sementasyon derinliği istenen
parçalar için uygulanır. Gaz sementasyonda çeliğin karbon alması daha hızlıdır. Karbon miktarı istenilen seviyede tutulabilir.
Uzun sementasyon sürelerinde daha ekonomiktir. Gaz sementasyon yöntemi, yüzeyde imalat kalitesini bozmayacak temiz bir
yöntemdir. Koruyucu pasta kullanılarak bölgesel sementasyon yapılabilir.
Sementasyon çelikleri TS2850 ve EN 10084’de standartlaştırılmıştır.
20
TS 2850’ye göre sementasyon çeliklerinin bileşimleri
Çelik Türü
Mlz.
No
Sembol
C
Si
Mn
Pmax
Smax
Cr
Mo
Ni
1.0301
C10
0,07-0,13
0,15-0,35
0,30-0,60
0,045
0,045
-
-
-
1.0401
C15
0,12-0,18
0,15-0,35
0,30-0,60
0,045
0,045
-
-
-
1.1121
Ck10
0,07-0,13
0,15-0,35
0,30-0,60
0,035
0,035
-
-
-
1.1141
Ck15
0,12-0,18
0,15-0,35
0,30-0,60
0,035
0,035
-
-
-
1.7015
15Cr3
0,12-0,18
0,15-0,40
0,40-0,60
0,035
0,035
0,40-0,70
-
-
1.7131
16MnCr5
0,14-0,19
0,15-0,40
1,00-1,30
0,035
0,035
0,80-1,10
-
-
1.7147
20MnCr5
0,17-0,22
0,15-0,40
0,60-0,90
0,035
0,035
1,00-1,30
-
-
1.7321
20MoCr4
0,17-0,22
0,15-0,40
0,60-0,90
0,035
0,035
0,30-0,50
0,40-0,50
-
1.7325
25MoCr4
0,23-0,29
0,15-0,40
0,40-0,60
0,035
0,035
0,40-0,60
0,40-0,50
-
1.5919
15CrNi6
0,12-0,17
0,15-0,40
0,40-0,60
0,035
0,035
1,40-1,70
-
1,40-1,70
1.5920
18CrNi8
0,15-0,20
0,15-0,40
0,40-0,60
0,035
0,035
1,80-2,10
-
1,80-2,10
1.6587
17CrNiMo6
0,14-0,19
0,15-0,40
0,40-0,60
0,035
0,035
1,50-1,80
0,25-0,35
1,40-1,70
1.6523
21NiCrMo2
0,18-0,23
0,15-0,35
0,70-0,90
0,040
0,040
0,40-0,60
0,15-0,25
0,40-0,70
1.1140
Cm15
0,12-0,18
0,15-0,35
0,30-0,60
0,035
0,020-0,035
-
-
-
1.7139
16MnCrS5
0,14-0,19
0,15-0,40
1,00-1,30
0,035
0,020-0,035
0,80-1,10
-
-
1.7149
20MnCrS5
0,17-0,22
0,15-0,40
1,10-1,40
0,035
0,020-0,035
1,00-1,30
-
-
1.7323
20MoCrS4
0,17-0,22
0,15-0,40
0,60-0,90
0,035
0,020-0,035
0,30-0,50
0,40-0,50
-
1.7326
25MoCrS4
0,23-029
0,15-0,40
0,60-0,90
0,035
0,020-0,035
0,40-0,60
0,40-0,50
-
21
Sementasyon çeliklerinde ısıl işlem koşulları
Çelik Türü
Sıcak
Şekillendirme
Sıcaklığı
Yumuşak
Tavlama
Sıcaklığı
Sementasyon
Sıcaklığı
Sementasyon
Sonrası Soğutma
Ortamı
Çekirdek
Sertl.
Sıcaklığı
Meneviş
Sıcaklığı
Yüzey
Sertleştirme
en az
1 saat
Mlz. No
Sembol
ºC
ºC
ºC
su
yağ
Sıcak
banyo
Tuz
banyo
hava
ºC
ºC
su
yağ
Sıcak
banyo
ºC
1.0301
C10
1150-850
670-700
880-950
*
-
*
-
*
880-920
780-820
-
-
-
150-200
1.0401
C15
1150-850
670-700
880-950
*
-
*
-
*
880-920
780-820
-
-
-
150-200
1.1121
Ck10
1150-850
670-700
880-950
*
-
*
-
*
880-920
780-820
*
-
-
150-200
1.1140
Cm15
1150-850
670-700
880-950
*
-
*
-
*
880-920
780-820
*
-
-
150-200
1.1141
Ck15
1150-850
670-700
880-950
*
-
*
-
*
880-920
780-820
*
-
-
150-200
1.5919
15CrNi6
1150-850
670-700
880-950
-
*
*
*
*
840-870
800-830
(*)
*
*
170-210
1.5920
18CrNi8
1150-850
670-700
900-950
-
*
*
*
*
840-870
800-830
(*)
*
*
170-210
1.6523
21NiCrMo2
1150-850
670-700
880-950
-
*
*
-
*
840-870
800-830
(*)
*
*
170-210
1.6587
17CrNiMo6
1150-850
670-700
880-950
-
*
*
*
*
840-870
800-830
(*)
*
*
170-210
1.7015
15Cr3
1150-850
670-700
900-950
*
*
*
-
*
870-900
-
-
-
-
150-180
1.7131
16MnCr5
1150-850
670-700
880-950
-
*
*
*
*
850-880
810-840
(*)
*
*
170-210
1.7139
16MnCrS5
1150-850
670-700
880-950
-
*
*
*
*
850-880
810-840
(*)
*
*
170-210
1.7147
20MnCr5
1150-850
670-700
880-950
-
*
*
*
*
850-880
810-840
(*)
*
*
170-210
1.7149
20MnCrS5
1150-850
670-700
880-950
-
*
*
*
*
850-880
810-840
(*)
*
*
170-210
1.7321
20MoCr4
1150-850
670-700
880-950
-
*
*
-
-
890-920
780-820
(*)
*
-
150-200
1.7323
20MoCrS4
1150-850
670-700
880-950
-
*
*
-
-
890-920
780-820
(*)
*
-
150-200
1.7325
25MoCr4
1150-850
670-700
880-950
-
*
*
-
-
890-920
780-820
(*)
*
-
170-210
1.7326
25MoCrS4
1150-850
670-700
880-950
-
*
*
-
-
890-920
780-820
(*)
*
-
170-210
22
Sementasyon çeliklerinin mekanik özellikleri
Sementasyon ve Sertleştirmeden Sonra
1)
Malzeme Temininde
Yt
Çelik
|
Bç
|
Akma Sınırı
Re
Fp
Brinell Sertliği
(BSD 30)
Ø 11
mm
Ø 30
mm
Çekme Dayanımı
Rm
Ø 63
mm
Ø 11
mm
Ø 30
mm
≥ MPa
Kopma Uzaması
A
L0 = 5 d0
Ø 63
mm
Ø 11
mm
MPa
Ø 30
mm
Kesit Daralması
Z
Ø 63
mm
Ø 11
mm
≥%
Ø 30
mm
Çentik Darbe
(DVM)
Ø 63
mm
Ø 11
mm
≥%
Ø 30
mm
Mlz. No
Sembol
≤
1.0301
C10
131
-
90-126
390
295
-
640-780
490-640
-
13
16
-
35
45
-
69
≥J
69
1.0401
C15
146
-
103-140
440
355
-
740-880
590-780
-
12
14
-
35
45
-
48
48
1.1121
Ck10
131
-
90-126
390
295
-
640-780
490-640
-
13
16
-
40
50
-
89
89
1.1140
Cm15
146
-
103-140
440
355
-
740-880
590-780
-
12
14
-
35
45
-
69
69
1.1141
Ck15
146
-
103-140
440
355
-
740-880
590-780
-
12
14
-
35
45
-
69
69
1.5919
15CrNi6
217
170-217
152-201
685
635
540
960-1270
880-1180
780-1060
8
9
10
35
40
40
41
41
1.5920
18CrNi8
235
187-235
170-217
835
785
685
1230-1470
1180-1420
1080-1320
7
8
8
30
35
35
41
41
1.6523
21NiCrMo2
210
165-210
150-195
785
590
490
980-1270
780-1080
690-930
9
10
11
35
40
40
41
41
1.6587
17CrNiMo6
229
179-229
159-207
835
785
685
1180-1420
1080-1320
980-1270
7
8
8
30
35
35
41
41
1.7015
15Cr3
174
126-174
118-160
510
440
-
780-1030
690-880
-
10
11
-
35
40
-
41
41
1.7131
16MnCr5
207
156-207
140-187
635
590
440
880-1180
780-1080
640-930
9
10
11
35
40
40
34
34
1.7139
16MnCrS5
207
156-207
140-187
635
590
440
880-1180
780-1080
640-930
9
10
11
35
40
40
41
41
1.7147
20MnCr5
217
170-217
152-201
735
685
540
1080-1370
980-1270
780-1080
7
8
10
30
35
35
34
34
1.7149
20MnCrS5
217
170-217
152-201
735
685
540
1080-1370
980-1270
780-1080
7
8
10
30
35
35
27
27
1.7321
20MoCr4
207
156-207
140-187
635
590
-
880-1180
780-1080
-
9
10
-
35
40
-
41
41
1.7323
20MoCrS4
207
156-207
140-187
635
590
-
880-1180
780-1080
-
9
10
-
35
40
-
48
48
1.7325
25MoCr4
217
170-217
152-201
735
685
540
1080-1370
980-1270
780-1080
7
8
-
30
35
35
34
34
1.7326
25MoCrS4
217
170-217
152-201
735
685
540
1080-1370
980-1270
780-1080
7
8
-
30
35
35
27
27
1) Yt: Yumuşak tavlı, Bç: Belirli dayanım değeri için ısıl işlemli, Fp: Belirli yapı durumu için ısıl işlemli
23
TS 2850’de verilen sementasyon çeliklerinin diğer ülke standartlarında yaklaşık karşılıkları
Almanya
DIN 17210
Fransa
İngiltere
İtalya
Japonya
Rusya
Amerika
Birleşik
Devletleri
BS
045M10;
040A10
080M15;
040A15
UNI
JIS
GOST
AISI/SAE
C10
-
-
1010
C15; C16
-
-
1015
Mlz. No
Sembol
AFNOR
1.0301
C10
AF 34 C 10
1.0401
C15
AF 37 C 12
1.1121
Ck10
XC10
045M10
C10
S10C; S9CK
08; 10
1010
1.1141
Ck15
XC18
080M15
C15; C16
S15C; S15CK
15
1015
1.7015
15Cr3
12 C 3
523M15
-
SCr415(H)
15Ch
5015
1.7131
16MnCr5
16 MC 5
527M17
16MnCr5
-
18ChG
5120
1.7147
20MnCr5
20 MC 5
-
20MnCr5
SMnC420H
18ChG
5120
1.7321
20MoCr4
-
-
-
-
-
-
1.7325
25MoCr4
-
-
-
-
-
-
1.5919
15CrNi6
-
-
-
-
-
-
1.5920
18CrNi8
-
-
-
-
-
-
1.6587
17CrNiMo6
18 NCD 6
820A16
(18CrNiMo7)
-
-
-
1.6523
21NiCrMo2
20 NCD 2
805M20
20NiCrMo2
SNCM220(H)
-
8620
1.1140
Cm15
-
-
-
-
-
-
1.7139
16MnCrS5
-
-
-
-
-
-
1.7149
20MnCrS5
-
-
-
-
-
-
1.7323
20MoCrS4
-
-
-
-
-
-
1.7326
25MoCrS4
-
-
-
-
-
-
24
İndüksiyon
İndüksiyon ile sertleştirme işlemi, sementasyon ile elde edilemeyen uygun çekirdek özellikleri, yüksek sertlik derinliği gibi
özelliklerin elde edilebilmesi amacıyla kullanılır. Yüksek torkla çalışması sebebiyle fazla sertlik verilemeyen millerin aşınma
dayanımı gerektiren kısımlarının indüksiyonla sertleştirilmesi örnek olarak verilebilir.
Islah çeliklerinin tamamı indüksiyonla sertleştirilebilir olmasına rağmen, %0,30-0,70 arası karbon içeren indüksiyonla
sertleştirilebilen çeliklerin yapı özellikleri daha iyidir. İndüksiyonla sertleştirilebilen çelikler 50-60 HRC arası sertlik alabilirler ve
yüzey-çekirdek bölge arası sertlik geçişi, ıslah çeliklerine göre daha iyidir. Islah çeliklerinin mangan miktarının nispeten yüksek
oluşu indüksiyonla sertleştirme esnasında çatlak oluşma riskini artırır. Bu sebeple indüksiyonla sertleştirilebilen çeliklerde
mangan miktarı düşürülmüştür. SAE 1050 malzemenin mangan oranı %0,60-0,90 arası iken Cf 53 malzemede bu oran %0,400,70 arasındadır. Ayrıca kükürt ve fosfor miktarı bu çeliklerde daha düşüktür.
Sertleştirilecek malzemenin formuna göre hazırlanmış bir bakır boru üzerinden elektrik akımı geçirilerek, bakır boru etrafında
manyetik alan oluşması sağlanır. Oluşturulan bu güçlü manyetik alanla, malzeme yüzeyindeki atomlar hareket ettirilerek
malzeme yüzeyinin dönüşüm sıcaklığına kadar ısınması sağlanır. Malzeme yüzeyi ısıtıldıktan sonra ani soğutma ile sertleştirme
yapılır.
İndüksiyonla sertleştirme yapılacak çeliklerin karbon içerikleri %0,30-0,50 arasındadır. İndüksiyonla yüzey sertleştirmede
sertlik derinliğini belirleyen faktör, uygulanan frekanstır. Yüksek sertleşme derinliği istendiğinde düşük frekans, düşük
sertleşme derinliğinde ise yüksek frekans uygulanır.
yüksek frekans
orta frekans
düşük frekans
0,5 – 2 mm
3 – 5 mm
6 – 10 mm sertleşme derinliği elde edilebilir.
İndüktör (bakır bobin)
Manyetik Alan
Isıtılan Yüzey
Soğutma Suyu
Değişken Akım
Bir dişlinin indüksiyonla sertleştirilmesi
Soğutma
Sertleştirilmiş
Yüzey
Soğutma Aparatı
İndüksiyonla sertleştirmenin şematik görünümü
İndüksiyonla sertleştirilmiş dişli
Nitrasyon
Nitrasyon, difüzyon yoluyla çeliğin yüzeyine azot verilmesi işlemidir. Yüzeyde ince fakat
sert ve kaygan bir tabaka oluşur. Nitrasyon işlemiyle çelikte yüksek sertlik, yüksek aşınma
direnci ve iyileşmiş korozyon direnci elde edilir. Nitrasyon sıcaklığı düşük olduğu için
o
(490-590 C) çeliğin yapısında dönüşüm oluşmaz ve deformasyon meydana gelmez. Bu
nedenle nitrasyon işlemi son ölçüdeki parçalara uygulanır ve nitrasyon sonrası parça,
üzerinde işlem yapılmadan kullanılır. Gaz, sıvı ve plazma ortamlarında nitrasyon ısıl işlemi
yapılmaktadır. Nitrasyon Çelik standartları TS 2556 ve EN10085’de tanımlanmıştır.
25
TS 2556'da verilen nitrasyon çelikleri ve bileşimleri
Çelik Türü
Mlz. No
Sembol
C
Si
Mn
Pmax
Smax
Cr
Mo
Ni
V
Al
1.8507
34CrAlMo5
0,34-042
0,20-0,50
0,50-0,80
0,30
0,35
1,00-1,30
0,15-0,25
-
-
0,80-1,20
1.8509
41CrAlMo7
0,38-045
0,20-0,50
0,50-0,80
0,30
0,35
1,00-1,30
0,25-0,40
-
-
0,80-1,20
1.8515
31CrMo12
0,28-0,35
0,15-0,40
0,40-0,70
0,30
0,35
2,80-3,30
0,30-0,50
≥ 0,30
-
-
1.8523
39CrMoV13 9
0,35-042
0,15-0,40
0,40-0,70
0,30
0,35
3,00-3,50
0,80-1,10
-
0,15-0,25
-
1.8550
34CrAlNi7
0,30-0,37
0,15-0,40
0,40-0,70
0,30
0,35
1,50-1,80
0,15-0,25
0,85-1,15
-
0,80-1,20
Nitrasyon çeliklerinin yumuşak tavlı ve ıslah edilmiş halde mekanik özellikleri
Nitrasyon ve Sertleştirmeden Sonra
Çelik
Akma Sınırı
Re
Yumuşak
Tavlanmış
Halde
Sertlik
≤ 40mm
> 40mm
≤
100mm
Kopma Uzaması
A
L0 = 5 d 0
Çekme Dayanımı
Rm
>
100mm
≤
250mm
≤ 40mm
≥ MPa
> 40mm
≤ 100mm
> 100mm
≤ 250mm
≤ 40mm
≤ MPa
> 40mm
≤
100mm
Çentik Darbe
(DVM)
>
100mm
≤
250mm
≤ 40mm
≥%
> 40mm
≤
100mm
>
100mm
≤
250mm
≥J
Nitrasyon
Sonrası
Yüzey
Sertliği
Mlz. No
Sembol
BSD 30
VSD
1.8507
34CrAlMo5
248
590
-
-
780
-
-
14
-
-
41
-
-
950
1.8509
41CrAlMo7
262
735
735
-
980
-
-
12
12
-
34
34
-
950
1.8515
31CrMo12
248
835
785
685
1230
1130
1100
10
11
12
48
48
48
800
1.8523
39CrMoV13 9
262
1080
-
-
1420
1270
1080
8
-
-
27
-
-
800
1.8550
34CrAlNi7
245
-
685
590
1470
1000
1000
-
12
14
-
34
41
900
26
Nitrasyon çeliklerinde ısıl işlem koşulları
Isıl İşlem Koşulları
Sıcak
Şekillendirme
Sıcaklığı
Çelik Türü
Yumuşak
Tavlama
sıcaklığı
Islah işleminde östenitleştirme sıcaklığı ve ani
soğutma ortamı
Meneviş
Sıcaklığı
Mekanik
işlemeden
sonra
gerilim giderme
sıcaklığı
Nitrasyon
Sıcaklığı
C
Su
o
C
Yağ
o
C
Hava
o
C
1050-850
650-700
900-930
910-940
-
570-650
550-570
500-520
41CrAlMo7
1050-850
650-700
-
880-920
-
570-650
550-570
500-520
1.8515
31CrMo12
1100-900
650-700
-
870-910
-
570-700
550-570
490-510
1.8523
39CrMoV13 9
1050-850
650-700
-
920-960
920-960
570-650
550-570
490-510
1.8550
34CrAlNi7
1050-850
650-700
-
850-900
-
580-660
550-580
500-520
Mlz. No
Sembol
1.8507
34CrAlMo5
1.8509
o
C
o
o
o
C
C
o
C
TS 2556’da verilen nitrasyon çeliklerinin diğer ülke standartlarında yaklaşık karşılıkları
Almanya
DIN 17210
Fransa
İngiltere
İtalya
Japonya
Rusya
Amerika
Birleşik
Devletleri
Mlz. No
Sembol
AFNOR
BS
UNI
JIS
GOST
AISI/SAE
1.8507
34CrAlMo5
30CAD6.12
905M31
34CrAlMo7
-
-
A355C1.D
1.8509
41CrAlMo7
40CAD6.12
905M39
41CrAlMo7
-
38ChMJuA
A355C1.A
1.8515
31CrMo12
30CD12
722M24
31CrMo12;
30CrMo12
-
-
-
1.8523
39CrMoV13 9
-
897M39
36CrMoV12
-
-
-
1.8550
34CrAlNi7
-
-
-
-
-
-
27
Takım Çelikleri
Soğuk İş Takım Çelikleri
Soğuk iş takım çeliklerinin kullanımı, takımlarda maksimum yüzey sıcaklıklarının 200oC’ye kadar yükselebildiği özellikle
talaşlı ve talaşsız şekil verme işlemleridir. Önemli bir miktar da ölçme cihazlarının imalatında kullanılır.
Soğuk iş takım çeliklerinde karbon miktarı %0,3-2,5 arasında değişir ve hatta yüksek alaşımlı çeliklerde %3’e ulaşır. %1
karbonda düşük alaşımlı çeliğin yapısındaki karbür miktarı %5 iken, %2’den fazla karbon içeren yüksek alaşımlarda bu
değer %10-30 değerine yükselir.
Bu çeliklerde bulunan karbür oluşturucu V, Mo, W ve Cr çeliğin dayanımını, sertlik ve aşınma direncini yükseltici etki
gösterirler.
o
C
Isıtma
Gerilim Giderme
Tavlaması
Östenitleştirme
Soğutma
Meneviş
Sertleştirme
Sıcaklığı
3. Ön ısıtma
½ dk/mm
o
~850 C
Yağ/Hava
o
600-650 C
2. Ön ısıtma
o
~600 C
1. Ön ısıtma
o
~400 C
Fırında
Yavaş
Soğutma
Meneviş
1 h/20mm
~200oC
Sıcak Banyo
Hava
t
o
Östenitleştirme sıcaklığı 900 C’nin üzerinde olan soğuk iş takım çeliklerinin sertleştirmede zaman-sıcaklık diyagramı.
Soğuk iş takım çelikleri TS 3921, DIN 17350 ve EN ISO 4957’de(takım çelikleri olarak) standartlaştırılmıştır. Aşağıdaki
tablolarda soğuk iş takım çeliklerinin çeşitleri ve bileşimleri, ısıl işlem karakteristikleri ve mekanik özellikleri
belirtilmiştir.
Önemli kullanım yerleri;
- Kesme takımları
- Delme zımbaları
- Makine bıçakları
- Civata perçin ve somunları
- Kağıt ve plastik bıçakları
- Kazıma bıçakları
- Sıvama kalıpları vb.
28
Mlz. No
Kullanım Alanı
1.2080
Yüksek aşınma dayanımı ve ısıl işlem sırasında boyutsal kararlılığı olan çeliktir. Sac kalınlığı 4 mm' ye kadar olan saclarda hassas
kesme kalıplarında ağır iş kesme ve zımba parçalarında zımbalarda ve raybalarda kullanılır. Çekme gerilmesine dayanıksızlığı ve
gevrekliği nedeni ile gittikçe daha az tercih edilmektedir.
1.2210
Cr-V alaşımlı civa çeliği olarak çeşitli pim imalatı, kılavuz pimleri ve matkap gibi kesici takım imalatında kullanılır, tokluk ve
işlenebilirliği iyidir.
1.2379
Yüksek aşınma dayanımı ve yüksek tokluğa sahip olduğundan kesme ve ezme için çok uygundur. Orta kalınlıktaki malzemeler
için zımba ve kesim parçalarında boru ve profil makaralarında kullanılır. sac kalınlığı 6 mm' ye kadar olan saclarda hassas kesme
kalıplarında makas bıçaklarında derin çekme kalıplarında kullanılır.
1.2436
% 11-12 kromlu ledeburitik yapılı soğuk iş çeliğidir. Çok yüksek aşınma dayanımı vardır. 1.2080'e göre sertleşme kabiliyeti daha
iyidir. Ağır iş kesme ve zımba parçalarında, kağıt ve plastik bıçaklarında, derin çekme kalıplarında, zımba, rayba ve broşlarda
kullanılır.
1.2550
Darbe çeliği olarak bilinir. Kesici, pens, zımba ve matris malzemesi, ağaç işleme ve yontma bıçaklarında, basınçlı hava ile çalışan
keskilerde, desen kalıplarında, darphane kalıplarında ve 12 mm' ye kadar olan sacların kesilmesinde kullanılır.
1.2767
Sertleşebilirliği ve tokluğu yüksek çeliktir. Çatal kaşık kalıpları, kalın sacların kesilmesinde kullanılan bıçaklar ve makaslar, yüksek
sertlikte yüksek tokluk özelliği gerektiren plastik ekstrüzyon ve enjeksiyon kalıplarında kullanılır.
1.2842
Yağda sertleşebilen işlenmesi kolay yüksek sertleşme kapasitesi olan çeliktir. Cıvata sanayi için çapak alma takımları, kağıt,
mukavva gibi ince malzemeler için kesme bıçaklarında ve küçük boyutlu plastik kalıplarında kullanılır.
TS 3921’e göre alaşımlı soğuk iş takım çeliklerinin çeşitleri ve bileşimleri
Çelik Türü
Mlz. No
Sembol
C
Si
Mn
Cr
Mo
Ni
V
W
1.2067
100Cr6
0,95-1,10
0,15-0,35
0,25-0,45
1,35-1,65
-
-
-
-
1.2080
X210Cr12
1,90-2,20
0,10-0,40
0,15-0,45
11,0-12,0
-
-
-
-
1.2210
115CrV3
1,10-1,25
0,15-0,30
0,20-0,40
0,50-0,80
-
-
0,07-0,12
-
1.2312
40CrMnMoS8 6
0,35-0,45
0,30-0,50
1,40-1,60
1,80-2,00
-
-
-
-
1.2316
X36Cr17Mo
0,33-0,43
Max. 1,00
Max. 1,00
15,0-17,0
1,00-1,30
Max. 1,00
-
-
1.2379
X155Cr12V1Mo
1,50-1,60
0,10-0,40
0,15-0,45
11,0-12,0
0,60-0,80
-
0,90-1,10
-
1.2419
105WCr6
1,00-1,10
0,10-0,40
0,80-1,10
0,90-1,10
-
-
-
1,00-1,30
1.2436
X210Cr12W
2,00-2,25
0,10-0,40
0,15-0,45
11,0-12,0
-
-
-
0,60-0,80
1.2550
60WCrV7
0,55-0,65
0,55-0,70
0,15-0,45
0,90-1,20
-
-
0,10-0,20
1,80-2,10
1.2601
X165Cr12MoV
1,55-1,75
0,25-0,40
0,20-0,40
11,0-12,0
0,50-0,70
-
0,10-0,50
0,40-0,60
1.2767
X45Ni4CrMo
0,40-0,50
0,10-0,50
0,15-0,45
1,20-1,50
0,15-0,35
3,80-4,30
-
-
1.2838
145V33
1,40-1,50
0,20-0,35
0,30-0,50
-
-
-
3,00-3,50
-
1.2842
90MnCrV8
0,85-0,95
0,10-0,40
1,90-2,10
0,20-0,50
-
-
0,05-0,15
-
29
TS 3921’de verilen alaşımlı soğuk iş takım çeliklerinin diğer ülke standartlarında yaklaşık karşılıkları
Almanya
DIN 17210
Fransa
İngiltere
İtalya
Japonya
Rusya
Amerika
Birleşik
Devletleri
Mlz. No
Sembol
AFNOR
BS
UNI
JIS
GOST
AISI/SAE
1.2067
100Cr6
Y100C6
BL3
-
-
-
L3
1.2080
X210Cr12
Z200C12
BD3
X205Cr12KU
SKD1
Ch12
D3
1.2210
115CrV3
-
-
107CrV3KU
-
-
L2
1.2312
40CrMnMoS8 6
-
-
-
-
-
-
1.2316
X36Cr17Mo
-
-
-
-
-
-
1.2379
X155Cr12V1Mo
Z160CDV12
BD2
X155CrVMo121KU
-
-
D2
1.2419
105WCr6
105WC13
-
107WCr5KU
SKS31; SKS2;
SKS3
ChWG
-
1.2436
X210Cr12W
-
-
X215CrW12 1KU
-
-
-
1.2550
60WCrV7
55WC20
-
55WCrV8KU
-
-
-
1.2601
X165Cr12MoV
-
-
X165CrMoW12KU
-
-
-
1.2767
X45Ni4CrMo
-
-
-
-
-
-
1.2838
145V33
-
-
-
-
-
-
1.2842
90MnCrV8
90MnV8
BO2
90MnVCr8KU
-
-
O2
30
Alaşımlı soğuk iş takım çeliklerinin ısıl işlem koşulları ve mekanik özellikler
Meneviş Sıcaklığına
Bağlı Olarak
Sertlik
Isıl işlem koşulları
Çelik Türü
Sıcak Şekil
Verme
Sıcaklığı
Yumuşak
Tavlama
Sıcaklığı
Sertlik
Sertleştirme
Meneviş
Sıcaklığı
*
C
Su
Yağ
Hava
Basınçlı
Hava
Sıcak
Banyo
o
(~400 C)
230
830-860
-
*
-
-
800-830
250
930-980
-
*
(*)
1050-850
710-740
220
800-830
*
*
40CrMnMoS8 6
1050-850
760-780
230
830-870
-
1.2316
X36Cr17Mo
1100-750
780-820
250
1000-1030
1.2379
X155Cr12V1Mo
1000-850
840-860
250
1.2419
105WCr6
1050-850
720-750
1.2436
X210Cr12W
1000-850
1.2550
60WCrV7
1.2601
Mlz. No
Sembol
1.2067
100Cr6
1.2080
o
C
o
C
BSD
1050-850
740-770
X210Cr12
1050-850
1.2210
115CrV3
1.2312
o
o
Sertlik
100
200
300
400
500
C
RSD-C
RSD-C
-
100-180
64
64
63
60
-
-
(*)
*
180-250
63
63
62
60
58
-
-
-
-
180-250
64
64
61
58
-
-
*
-
-
*
640-680
-
1)
-
-
-
-
-
-
*
-
-
-
650-700
49
-
47
-
-
-
1020-1040
-
*
*
-
*
180-250
64
63
60
58
58
58
230
800-830
-
*
-
-
(*)
150-250
65
65
63
58
54
-
800-830
250
930-980
-
*
*
*
*
180-250
64
64
63
60
58
-
1050-850
720-750
225
860-900
-
*
-
-
-
180-300
60
60
59
56
52
47
X165Cr12MoV
1050-850
800-830
250
980-1020
-
*
*
*
*
180-250
63
63
61
58
58
59
1.2767
X45Ni4CrMo
1050-850
610-630
260
840-870
-
*
*
*
-
160-250
56
56
54
51
48
42
1.2838
145V33
1100-900
760-780
230
860-920
*
-
-
-
-
180-300
67
66
63
57
-
-
1.2842
90MnCrV8
1050-850
690-720
220
760-820
-
*
-
-
(*)
150-250
64
64
62
58
-
-
1) 800-1080 MPa dayanımında ıslah edilmiş olarak bulunur.
31
Sıcak İş Takım Çelikleri
Sıcak iş takım çelikleri özellikle çeliklerin, demir olmayan metallerin, yüksek polimerlerin ve seramik malzemelerin
200oC’nin üzerindeki sıcaklıklarda form verme ve formunu değiştirmeleri için yararlanılan takımların imalinde kullanılır.
o
Sıcaklık işlenen malzemeye bağlı olduğundan ve uygulanan temas sürelerinde 300-1000 C’ye ulaşabildiğinden dolayı,
bu çelikler çok sık bir şekilde darbe tarzında da olan ve ısıl şok olarak da meydana gelen, çok yüksek mekanik ve termik
zorlanma altında kalırlar. Sıcak iş takımlarında çoğu zaman plastik form değiştirmesi, sıcakta çatlak teşekkülü, kırılma,
aşınma veya korozyon nedeniyle bozulmalar olabilir. Bundan dolayı sıcak iş takımları için olan malzemelerin sıcakta
yüksek dayanıma(sıcakta akma sınırı), iyi meneviş dayanımına, yüksek sıcakta aşınma direncine, yeterli sünekliğe ve iyi
termoşok dayanımına sahip olması gerekir.
Sıcak iş takımlarının sertleştirilmesi büyük ölçüde alaşımlı soğuk iş takım çeliklerine benzer. Ancak meneviş sıcaklıkları
oldukça yüksektir.
o
C
Isıtma
Gerilim Giderme
Tavlaması
Östenitleştirme
Soğutma
Meneviş
Sertleştirme
Sıcaklığı
3. Ön ısıtma
o
~850 C
Yağ/Hava
o
600-650 C
2. Ön ısıtma
o
~600 C
o
1. Meneviş
1 h/20mm
2. Meneviş
1 h/20mm
500-600 C
Sıcak Banyo
1. Ön ısıtma
o
~400 C
Fırında
Yavaş
Soğutma
Hava
Hava
t
Sıcak iş takım çeliklerinin sertleştirilmesinde zaman-sıcaklık diyagramı.
Sıcak iş takım çelikleri TS 3920, DIN 17350 ve EN ISO 4957’de (takım çelikleri olarak) standartlaştırılmıştır. Aşağıdaki
tablolarda sıcak iş takım çeliklerinin çeşitleri ve bileşimleri, ısıl işlem karakteristikleri ve mekanik özellikleri
belirtilmiştir.
Önemli kullanım yerleri;
- Enjeksiyon Döküm Kalıpları
- Ekstrüzyon Kalıpları
- Dövme Kalıpları
- Kalıp ve Boru Presleri ve Aksamları
- Delici Zımbalar ve Kalıpları vb.
32
Mlz. No
Kullanım Alanı
1.2343
Hafif metallerin enjeksiyon kalıplarında, ekstrüzyon presleri kalıplarında kullanılır. 1.2344' e göre ısıl iletkenliği ve tokluğu daha
iyidir.
1.2344
İyi bir süneklik ile birleşen yüksek sıcaklıkta aşınma dayanımını yitirmeyen bir çeliktir. Isıl şoklara karşı dayanımı, yüksek seviyedeki
saflığı, homojenliği sebebi ile çok geniş bir kullanımı vardır. Yaygın olarak ağır yükte çalışan sıcak iş kalıpları, metal ekstrüzyon
preslerinde, yağ ve hava soğutmalı presleme ve delme mandrellerinde ve dövme kalıplarında kullanılır.
1.2365
Yüksek sıcaklıkta sertliğini yitirmeyen yüksek ısı iletkenliği olan çeliktir. Ağır metal alaşımları için pres döküm kalıpları ve karışık iç
burçları, presleme diskleri ve delme mandrellerinde kullanılır.
1.2713
830-1370MPa kullanım dayanımında her türlü kalıplar, cıvata ve somun üretiminde tarak, şişirme ve delme takımları olarak
kullanılır.
1.2714
1270-1770MPa kullanım dayanımına sahiptir. Yağda ve havada sertleşebilen sıcak iş takım çelikleri arasında en iyi süneklik gösteren
çeliktir. Ekstrüzyon presleme için pres sapma başlığı, form parça presleme takımlarında kullanılır.
Sıcak iş takım çelikleri ve bileşimleri
Çelik Türü
Mlz. No
Sembol
C
Si
Mn
Cr
Mo
Ni
V
1.2343
X38Cr5Mo1V
0,36-0,42
0,90-1,20
0,30-0,50
4,80-5,50
1,10-1,40
-
0,25-0,50
1.2344
X40Cr5Mo1V
0,37-0,43
0,90-1,20
0,30-0,50
4,80-5,50
1,20-1,50
-
0,90-1,10
1.2365
X32Cr3Mo3V
0,28-0,35
0,10-0,40
0,15-0,45
2,70-3,20
2,60-3,00
-
0,40-0,70
1.2713
55NiCrMoV6
0,50-0,60
0,10-0,40
0,65-0,95
0,60-0,80
0,25-0,35
1,50-1,80
0,07-0,12
1.2714
56NiCrMoV
0,50-0,60
0,10-0,40
0,65-0,95
1,00-1,20
0,45-0,55
1,50-1,80
0,07-0,12
Sıcak iş takım çeliklerinin diğer ülke standartlarında yaklaşık karşılıkları
Almanya
DIN 17210
Fransa
İngiltere
İtalya
Japonya
Rusya
Amerika
Birleşik
Devletleri
Mlz. No
Sembol
AFNOR
BS
UNI
JIS
GOST
AISI/SAE
1.2343
X38Cr5Mo1V
Z38CDV5
BH11
X37CrMoV51KU
SKD6
4Ch5MFS
H11
1.2344
X40Cr5Mo1V
Z40CDV5
BH13
Z40CrMoV511KU
SKD61
4ChMF1S
H13
1.2365
X32Cr3Mo3V
32DCV28
BH10
30CrMoV12 27KU
-
3Ch3M3F
H10
1.2713
55NiCrMoV6
55NCDV7
-
-
SKT4
5ChNM
L6
1.2714
56NiCrMoV
-
-
-
-
-
-
33
Sıcak iş takım çeliklerinin ısıl işlem durumu ve mekanik özellikleri
ISIL İŞLEM KOŞULLARI
Çelik Türü
Mlz.
No
Sembol
1.2343
X38Cr5Mo1V
1.2344
Sıcak
Şekil
Verme
Sıcaklığı
ÇEKME DAYANIMI
Yumuşak Tavlama
Meneviş
Sıcaklığı
Sertleştirme
Sıcaklığı
Sertliği
C
su
yağ
hava
Sıc.
banyo
235
1020-1050
-
*
*
750-780
235
1020-1060
-
*
1050-900
760-780
230
1020-1050
-
55NiCrMoV6
1050-850
680-710
240
840-870
56NiCrMoV
1050-850
680-710
250
840-870
o
C
o
C
BSD
1100-900
760-780
X40Cr5Mo1V
1100-900
1.2365
X32Cr3Mo3V
1.2713
1.2714
o
o
Meneviş Sıcaklığına Göre
Sertleşmiş
Halde
Kullanım
Dayanımı
MPa
C
MPa
400
450
500
550
600
650
700
MPa
*
550-650
1960
-
1960
2060
1910
1620
1230
980
1180-1770
*
*
550-650
2010
-
1960
2060
1960
1720
1320
1130
1180-1770
*
*
*
500-670
1720
-
-
1670
1620
1570
1320
1030
1180-1670
-
*
-
-
500-650
1860
1620
1520
1420
1320
1230
1030
880
930-1420
-
*
-
-
40-650
2060
1770
1670
1570
1420
1320
1180
-
1180-1770
34
Yüksek Hız Takım Çelikleri
Yüksek hız takım çelikleri, yüksek sıcaklıkta sertliğini büyük oranda ve uzun süre koruyan malzemelerdir. Bu malzemeler
yüksek sıcaklıklara ve aşınmaya karşı dayanımlıdır. Bu özellikleri çeliğe kazandırmak için bazı alaşım elemanlarının ilavesinin
yanında uygun ısıl işlemin de gerçekleştirilmesi gerekir. Yüksek hız çelikleri iyi sertleşebilirliğe sahip oldukları için, bunlardan
yapılan takımlar tuz banyosunda veya havada bile sertleşebilirler. Yüksek hız çeliklerinin en genel uygulama alanı talaş
kaldırma takımlarıdır. Yüksek sıcaklıklarda göstermiş oldukları yüksek mukavemetlerinden dolayı yüksek hız çelikleri, sıcak iş
takım çelikleri olarak da (örneğin sıcak kesiciler ve somun imal eden sıcak zımbalama makinelerindeki zımba malzemesi)
kullanılırlar.
Yüksek Hız Çeliklerinden İstenen Özellikler
Sertlik
Sert bir malzemenin işlenmesi ancak kendinden daha sert bir takım ile gerçekleştirilir. Bu amaca uygun olarak yüksek hız
çeliklerinin yüksek karbon ve alaşım elementleri ilavelerinden dolayı sertlikleri yüksektir. Alaşım elementlerinin karbonla
oluşturduğu özel karbürler sertliği önemli ölçüde arttırır. Karbon ve alaşım elementlerini ve dolayısıyla bunların
oluşturduğu özel ve sert karbürleri arttırarak sertlik 67-68HRC’ye kadar yükseltilebilir. Sertleştirme sonrası belirli bir sertlik
alma derinliği veya sertleşme kabiliyeti, M10’un dışındaki bütün yüksek hız çeliklerinin havada soğutulması ile yaklaşık 1
inç (25.4mm) civarında olmaktadır. Hava yerine yağ veya ergimiş tuz banyosu soğutma ortamı olarak seçildiğinde bu
derinlik 3 inç’e kadar çıkabilir.
Tokluk
Zorlamalar ve darbeler karşısında takımın kırılmaya karşı dirençli, diğer bir deyişle tok olması istenir. Fakat yüksek hız
çeliklerindeki yüksek karbon ve alaşım miktarı çeliğe sertlik özelliği verdiğinden kullanım yerine göre çeliğin tok olması
istendiğinde takım seçiminde bazı noktalara dikkat edilmelidir.
Yüksek hız çeliklerinde tokluk, çeliğin bileşiminde daha düşük karbon miktarının olmasıyla veya çeliğin östenitleme
sıcaklığından daha düşük bir sıcaklıkta sertleştirilip daha ince tane boyutu sağlanması ile arttırılır. Yüksek derecede (550650°C) temperleme de hız çeliklerinin tokluğunu arttırır. Bununla birlikte tokluk arttığında sertlik ve aşınma dayanımını da
azalacaktır.
Aşınma Dayanımı
Hız çeliğinin aşınma dayanımlı olması sürtünmeye, yumuşamaya veya mekanik etkilere karşı dirençli olmasıdır. Bu da
kullanımı esnasında takımın daha uzun sürede değişimini gerektirdiğinden kullanımda ekonomiklik sağlar.
Yüksek hız çelikleri, martenzit yapısı içine dağılmış sert karbürlerin ve temperlenmiş martenzit matrisinin yüksek
sertliğinden dolayı yüksek aşınma dayanımına sahiptirler. Molibden karbürünün sertliği 75HRC iken, Vanadyum karbürün
sertliği 84HRC’dir. Bu yüzden Vanadyum karbür miktarını arttırmak aşınma dayanımını arttırır. Fakat yüksek Vanadyumlu
hız çeliklerinin daha iyi aşınma dayanımlı olmalarına karşın, bu çeliklerin işlenebilme ve taşlanabilme zorlukları vardır.
İçyapıyı ve özellikleri önemli ölçüde değiştiren belli başlı alaşım elementleri C, Cr, Mo, V, W ve Co’tır. Co’ın dışındakiler
içyapıda çökelerek karbür oluştururlar.
Karbon
Çeliğin mekanik özelliklerini en fazla etkileyen elementtir. Artan karbon oranı ile çeliğin dövme, kaynak, talaş kaldırma ve
derin çekme ile şekillendirilme yeteneği azalırken, sertleşme kabiliyeti artar. Yüksek hız çeliklerinde karbon miktarı genelde
%0.7-1.6 arasında değişebilir. Karbon karbür oluşumunda da önemli rol oynar. Karbon oranının artması darbe mukavemetini
düşürür, ancak kesme özelliğini ve aşınma direncini arttırır.
Krom
Hız çeliklerinin her çeşidinde % 3-4 arasında bulunur. Oluşturduğu krom karbürler ile sertlik ve kesme verimini arttırır. Yüksek
hız çeliklerine diğer bir etkisi de oksidasyonu önler.
Molibden
Karbür oluşturucu bir elementtir. Bu karbürler çeliğin yüksek sıcaklıkta mukavemetini uzun süre korumasını sağlar. Özellikle V,
W ve Cr ile bileşim yaparak çeliğin kesme kabiliyetini arttırır. Yüksek hız çeliklerde Wolfram yerine kullanılan bir elementtir.
Hız çeliklerine etkisi wolframın etkisi gibidir. % 1.6-2.0 wolframın yerine % 1 Molibden ilave edilir. Molibdenin ergime sıcaklığı
wolframın ergime sıcaklığından daha düşük olduğundan Molibden içerikli hız çelikleri, Wolfram içerikli olanlara nazaran daha
düşük sıcaklıkta sertleştirilir.
Vanadyum
Yüksek hız çeliklerinin kesme verimini arttırır. Çelik üretim esnasında cürufların çelik bünyesinden ayrılmasını ve bünyedeki
azot gazının giderilmesi için önemli rol oynar. Çelik içerisinde vanadyum oranına bağlı olarak, karbon oranının yükseltilmesi
gerekir. Vanadyum çelik bünyesindeki karbonu kendisine bağlar ve diğer metal karbürlerin oluşmasını azaltır. Vanadyum
karbürler yüksek hız çeliklerinin en sert karbürleridir. Oksitlenme esnasında en az çözünen karbürlerdir.
35
Wolfram (Tungsten)
W, çeliklerin aşınma dirençlerini, menevişleme tavlamasına dayanıklılığını ve sıcaktaki mukavemet değerlerini arttırır. Yüksek
hız çeliğinin ana alaşım elementidir. % 20'ye kadar ilave edilebilir. Yüksek hız çeliklerinin temperleme direncini arttırır. Yüksek
sıcaklıkta sertliğini kaybetmemesi ve ince taneli bir içyapı oluşturması nedeniyle önemli bir alaşım elementidir.
Kobalt
Kobaltin yüksek hız çeliklerine en büyük etkisi sıcak sertliğini arttırmasıdır. Bu nedenle kesici takımın kesme verimini arttırır.
Büyük paso ile çalışan takımlarda Cr-Ni alaşımlı çeliklerin işlenmesinde uygun sonuç verir. Sertleşme esnasında % 95 oranında
çözünerek içyapıyı güçlendirir.
Hız çelikleri TS 3920’de standartlaştırılmıştır.
Mlz. No
Kullanım Alanı
1.3202
Sert malzemelerin işlenmesi için büyük aşınma dirençli basit ve finiş takımları olarak kullanılır.
1.3207
Freze bıçakları, kılavuzlar, raybalar, helisel matkaplar gibi kesici takımlarda %10Co içeriği nedeniyle daha yüksek performans sağlar.
Otomatların işlenmesinde şerit testerelerin kesici ağızlarında kullanılır. Yüksek sıcaklık mukavemeti daha hızlı devirlerde çalışmasını sağlar.
Yüksek ısı ve aşınma dayanımına sahip olduğundan yüksek dayanımlı çeliklerin yüksek kesme hızlarıyla işlenmesinde tercih edilir.
1.3243
Yüksek sertlik, aşınma direnci ve sıcaklık dayanımı beklenen durumlarda: planyalama ve tornalama kalıpları, freze, matkap, kılavuz olarak
ve
1.3343' ün yetersiz kaldığı yerlerde tercih edilir.
1.3246
Spiral matkap, freze, rayba, yüksek dayanımlı malzemelerin işlenmesi için kalıp ve kılavuz olarak kullanılır.
1.3255
Tornalama ve boşaltma işlemlerinde temiz paso takımlarında, özellikle östenitik çelik ve dökme demirin işlenmesi ve yüksek
kesme mukavemeti gerektiren takımlarda kullanılır.
1.3342
Yüksek güçlü freze, spiral matkap, yüksek sertlik ve aşınma dayanımlı kesme ve darbeli takımlarda kullanılır.
1.3343
En yaygın kullanımı olan HSS malzemedir. Freze bıçakları, raybalar, kılavuzlar, matkaplar, broş ve tığlar, paftalar, toz presleme kalıplarında ve
aynı zamanda kesme kalıplarında kullanılır. İyi kesme güçlü ve iyi süneklikte ekonomik alaşımlı hız çeliğidir.
1.3344
1.3343’e göre daha yüksek sertlik alma kabiliyetine ve daha yüksek sıcaklık dayanımına sahiptir. Aşındırıcı malzeme işleyen rayba, matkap,
freze ve kesici takımlarda kullanılır.
36
Hız Çeliklerinin Kimyasal Bileşimi
Mlz. No
Sembol
AISI/SAE
%C
%Simax
%Mnmax
%Smax
%Co
%Cr
%Mo
%V
%W
1.3202
H 12-1-4-5
T15
1.30 - 1.45
0.45
0.40
0.30
4.50 - 5.00
3.80 - 4.50
0.70 - 1.00
3.50 - 4.00
11.50 - 12.50
1.3207
H 10-4-3-10
M45
1.20 - 1.35
0.45
0.40
0.30
9.50 - 10.50
3.80 - 4.50
3.20 - 3.90
3.00 - 3.50
9.00 - 10.00
1.3243
H 6-5-2-5
M35
0.88 - 0.96
0.45
0.40
0.30
4.50 - 5.00
3.80 - 4.50
4.70 - 5.20
1.70 - 2.00
6.00 - 6.70
1.3246
H 7-4-2-5
M41
1.05 - 1.15
0.45
0.40
0.30
4.80 - 5.20
3.80 - 5.20
3.60 - 4.00
1.70 - 1.90
6.60 - 7.10
1.3255
H 18-1-2-5
T4
0.75 - 0.83
0.45
0.40
0.30
4.50 - 5.00
3.80 - 4.50
0.50 - 0.80
1.40 - 1.70
17.50 - 18.50
1.3342
HC 6-5-2
M2
0.95 - 1.05
0.45
0.40
0.30
-
3.80 - 4.50
4.70 - 5.20
1.70 - 2.00
6.00 - 6.70
1.3343
H 6-5-2
M2
0.86 - 0.94
0.45
0.40
0.30
-
3.80 - 4.50
4.70 - 5.20
1.70 - 2.00
6.00 - 6.70
1.3344
H 6-5-3
M3
1.17 - 1.27
0.45
0.40
0.30
-
3.80 - 4.50
4.70 - 5.20
2.70 - 3.20
6.00 - 6.70
37
Hız çeliklerinin ısıl işlem durumu ve mekanik özellikleri
ISIL İŞLEM KOŞULLARI
Çelik Türü
Sıcak Şekil
Verme
Sıcaklığı
Yumuşak Tavlama
Sıcaklık
Sertlik
Sertleştirme
İlk
Isıtma
1. Ön
Isıtma
2. Ön
Isıtma
Meneviş
Sertleştirme Sıcaklığı ve Ortamı
Sıcaklık
C
Yağ
Sıcak
Banyo
Hava
1050
1220-1260
*
*
850
1050
1210-1250
*
450-600
850
1050
1210-1250
240-300
450-600
850
1050
820-850
240-300
450-600
850
900-1050
770-820
230-280
450-600
H 6-5-2
900-1100
790-820
225-280
H 6-5-3
900-1100
770-820
230-280
C
~ C
o
~ C
240-300
450-600
850
800-830
240-300
450-600
900-1100
790-820
240-300
H 7-4-2-5
900-1100
770-840
1.3255
H 18-1-2-5
900-1150
1.3342
HC 6-5-2
1.3343
1.3344
Mlz. No
Sembol
1.3202
H 12-1-4-5
1.3207
o
C
o
C
HB
900-1100
780-810
H 10-4-3-10
900-1100
1.3243
H 6-5-2-5
1.3246
o
o
o
o
Sertlik
C
HRC
*
560-580
65
*
*
550-570
65
*
*
*
550-570
64
1180-1220
*
*
*
540-570
64
1050
1260-1300
*
*
*
560-580
64
850
1050
1180-1220
*
*
*
540-560
65
450-600
850
1050
1200-1240
*
*
*
540-560
64
450-600
850
1050
1200-1240
*
*
*
550-570
64
38
Plastik Kalıp Çelikleri
İmalat ve kalıp sektörünün en çok kullanım sahasına sahip çelik grubudur. Her türlü plastik bazlı malzemelerin muhtelif
yöntemlerle şekillendirmesi bu grup çeliklerle gerçekleştirilmektedir. Plastik kalıp çelikleri kullanılan plastik hammaddesinin
cinsine göre aşınmaya, basınca ve korozyona maruz kalırlar. Bu nedenle çok çeşitli plastik kalıp çelikleri geliştirilmiştir.
Plastik kalıplarından beklenen özellikler;
•
•
•
•
•
Hızlı işlenebilirlik
Isıl işlem sırasında boyut değişiminin az olması
Parlaklık
Basınç dayanımı
Aşınma dayanımı
Plastik Kalıp Çeliklerinin Kimyasal Bileşimi
Mlz. No
Sembol
%C
%Si
%Mn
%S
%P
%Cr
%Mo
%Ni
1.1730
C45W
0.45
0.30
0.70
0.01
0.01
-
-
-
1.2083
X42Cr13
0.36-0.42
0.01-1.00
0.01-1.00
0.001
0.008
12.50-14.50
-
-
1.2311
40CrMnMo7
0.35-0.45
0.30
1.30-1.60
0.001
0.008
1.80-2.10
0.15-0.25
-
1.2312
40CrMnMoS8 6
0.35-0.45
0.35
1.30-1.60
0.05-0.10
0.008
1.80-2.00
0.15-0.25
-
1.2316
X36CrMo17
0.33-0.45
0.10-1.00
0.10-1.50
0.001
0.01
15.50-17.50
0.80-1.30
0.01-1.00
1.2738
H 6-5-3
0.35-0.45
0.20-0.40
1.30-1.60
0.001
0.008
1.80-2.10
0.15-0.25
0.90-1.20
Mlz. No
Kullanım Alanı
1.1730
Alaşımsız soğuk iş takım çeliğidir. C 45' ten farkı, üretim yönteminden ötürü daha temiz ve homojen mikro yapıya sahip
olmasıdır. Metal ve plastik enjeksiyon kalıpları için destek plakası ve kalıp hamili olarak kullanılır.
1.2083
Korozyon dayanımı yüksek paslanmaz plastik kalıp çeliğidir. Korozyon etkisi olan PVC gibi plastiklerin kalıplarında kullanılır.
Krom kaplamaya gerek yoktur. Çok iyi parlatılabilir. Tıbbi ve optik cihaz kalıplarında kullanılır. Nitrasyon uygulanabilir.
1.2311
Plastik ve basınçlı döküm sanayinde kalıp hamili ve bağlantı parçaları olarak kullanılır. 1.2312’e göre parlatma özelliği daha
iyidir. Yüzeyden merkeze inildikçe sertlikte düşüş olduğundan yerine 1.2738 çeliği geliştirilmiştir.
1.2312
Ayna parlaklığı gibi bir parlaklık derecesinin şart olmadığı kalıplarda 1.2738 yerine rahatlıkla kullanılabilir. İşlenmesi kükürtten
dolayı çok rahattır. 30-33HRC sertlikte teslim edilir. Daha yüksek sertliklerin gerektirdiği durumlarda nitrasyon yapılabilir.
Desenlemeye uygun değildir.
1.2316
Korozif etkisi olan PVC gibi plastiklerin kalıplarında, sertleştirmeye gerek kalmadan kullanılabilen bir çeliktir. Tamamıyla
paslanmaz olması gereken kalıplarda çekirdek olarak 1.2083, hamil olarak 1.2316 iyi bir ikili oluşturur.
1.2738
Ayna parlaklığı elde edilebildiği 30-33HRC'ye sertleştirilmiş ve tokluğu yüksek bir çeliktir. 1.2311 plastik kalıp çeliğinin yerini
almıştır. Daha yüksek sertliğin gerekli olduğu durumlarda nitrasyon yapılabilir. Desenlemeye çok uygundur. Enjeksiyon
kalıplarında kalıp hamili, destek plakaları olarak ve ekstrüzyon pres takımlarında, dayama bloğu ve gömlek olarak tercih edilir.
39
Alüminyum Isıl İşlemi
Başlıca alaşım elementleri Magnezyum, Mangan, Silisyum, Bakır, Çinko, Kurşun, Nikel ve Titandır. Katılan alaşım elementleri
mukavemet özelliklerini yükseltir. Alüminyum, yumuşak ve hafif bir metal olup mat gümüşümsü renktedir. Bu renk, havaya
maruz kaldığında üzerinde oluşan ince oksit tabakasından ileri gelir. Alüminyum, zehirleyici ve manyetik değildir. Kıvılcım
çıkarmaz. Saf alüminyumun çekme dayanımı yaklaşık 49 MPa iken alaşımlandırıldığında bu değer 700 MPa'a çıkar. Yoğunluğu,
çeliğin veya bakırın yaklaşık üçte biri kadardır. Kolaylıkla dövülebilir, makinede işlenebilir ve dökülebilir. Çok üstün korozyon
özelliklerine sahip olması, üzerinde oluşan oksit tabakasının koruyucu olmasındandır.
Alüminyum alaşımları üretim metotlarına göre işlem(dövme) ve döküm alaşımları olarak iki gruba ayrılır. Plastik deformasyon
kabiliyeti iyi olup kolayca şekillendirilebilen işlem alaşımlar, döküm alaşımlardan oldukça farklı mikroyapı ve kompozisyona
sahiptir. Alüminyum alaşımları ısıl işlem yapılabilir ve yapılamaz alaşımlar olmak üzere iki gruba ayrılır. Isıl işlem yapılabilir
alaşımlarda yaşlandırma ile dayanım artışı sağlanabilirken, ısıl işlem yapılamayan alaşımlar ise katı eriyik ve pekleşme ile
dayanımları arttırılır.
Isıl işleme tabi tutulabilir alaşımlar, en yüksek mekanik özeliklerini en genel olarak çözeltiye alma ısıl işlemi ile kazanırlar.
Çözeltiye alma ısıl işleminde alaşım, çözelti içine alaşım elementleri veya bileşik katmak için 450-550°C‘ye kadar ısıtılır,
arkasından hızlı soğutma yapılır. Bu işlem oda sıcaklığında aşırı doymuş çözelti sağlamak için genelde su içinde yapılır.
Genellikle bunu, yaşlandırma ısıl işlemi takip eder. Yaşlandırma, istenen akma özelikleri için aşırı doymuş çözeltiden bir miktar
element veya bileşiğin çökeltilmesidir. Çökelme sonucunda tanelerin içinde ışık mikroskobu ile seçilemeyen çok ufak zerreler
oluşur. Bu zerreler kafeste kaymayı önler ve böylece alaşım sertleşir, akma ve çekme mukavemeti yükselir.
Isıl işleme tabi tutulamayan alaşımlar en yüksek mekanik özeliklerini, soğuk şekillendirme yoluyla kazanırlar.
Eloksal sonrasında düzgün görünümlü mat yüzey elde edilmek isteniyorsa, alüminyum alaşımındaki demir oranı en az %0,20
olmalı ve uzun süreli yaşlandırma ısıl işlemi tercih edilmelidir. Eloksal sonrasında parlak yüzey elde edilmek isteniyorsa, demir
oranı en fazla %0,20 olmalı ve kısa süreli yaşlandırma ısıl işlemi uygulanmalıdır.
Amerikan alüminyum birliğine göre, alüminyum alaşımları dört rakamla sınıflandırılmaktadır. Dört rakamlı sayısal simgenin ilk
rakamı, hangi temel alaşım elementini içeren alüminyum alaşımı olduğunu belirtmektedir.
İşlem (Dövme) Alüminyum Alaşımları
Döküm Alüminyum Alaşımları
Simge
Temel Alaşım
Elementi
Isıl İşlem
Simge
Temel Alaşım Elementi
1xxx
Saf Alüminyum
> %99 Al
Yaşlandırılamaz
1xx.x
Saf Alüminyum
> %99 Al
Yaşlandırılamaz
2xxx
Cu
Yaşlandırılabilir
2xx.x
Cu
3xxx
Mn
Yaşlandırılamaz
3xx.x
Si – Cu (ve/veya Mg)
4xxx
Si
Mg varsa
yaşlandırılabilir
4xx.x
Si
Yaşlandırılamaz
5xxx
Mg
Yaşlandırılamaz
5xx.x
Mg
Yaşlandırılamaz
6xxx
Mg – Si
6xx.x
Kullanılmayan dizi
7xxx
Zn
7xx.x
Zn
8xxx
Li
8xx.x
Sn
Isıl İşlem
-
40
İşlem (Dövme) Alüminyum Alaşımları
Döküm Alüminyum Alaşımları
Simge
Kullanım Alanı
Simge
1xxx
Genellikle elektrik ve kimya endüstrisinde
kullanılmaktadır.
1xx.x
2xxx
3xxx
Başta magnezyum olmak üzere diğer alaşım
elementleri de bulunabilir, yüksek
mukavemet istenen havacılık sektöründe
yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.
Boru, sıvı tankları ve mimari uygulamalarda
kullanılmaktadır.
2xx.x
Kullanım Alanı
Piston imalinde geniş ölçüde kullanılır.
3xx.x
4xxx
Termal genleşme katsayısı düşük, aşınma
direnci ve korozyon dayanımı yüksek
alaşımlardır. Kaynaklı yapılarda, levha
üretiminde, otomobil parçaları üretiminde
kullanılmaktadır.
4xx.x
Mukavemetleri atmosfer etkilerine karşı yüksek
olduğundan mimari ve dekoratif dökümler
imalinde kullanılır. Yüksek silisyumlu dökümler
içten yanmalı motorlarda, vites kutularında,
silindir ve karterlerde, nikel gibi metallerin
ilavesiyle de piston imalinde kullanılır.
5xxx
Magnezyum oranı arttıkça sertlik ve
mukavemet artar fakat süneklik azalır.
Denizde korozyona karşı direnci yüksek
olduğundan, bu ortamda çalışacak yapıların
imalatında kullanılmaktadır.
5xx.x
Deniz suyu etkilerine karşı yüksek direnç
gösterirler, çekme mukavemetleri yüksektir,
süneklik ve işlenebilme özellikleri çok iyidir.
6xxx
Şekillendirilme kabiliyeti yüksek olan bu
alaşımlar özellikle ekstrüzyon ile üretilen
parçaların imalatında sıklıkla kullanılır.
6xx.x
7xxx
Magnezyum, Krom ve Zirkonyum ilave alaşım
elementleridir. 7XXX serisi, alüminyum
alaşımlarının en yüksek mukavemete sahip
olanıdır. Uçak parçaları yapımı ve diğer
yüksek dayanım istenen yerlerde kullanılır.
7xx.x
8xxx
Kalay ilavesi de yapılabilmektedir. Özellikle
uçak ve uzay yapılarında kullanılmaya
başlanan bu malzeme, iyi yorulma direnci ve
iyi tokluk özelliklerine sahiptir. Fakat diğer Al
alaşımları ile karşılaştırıldığında üretim
maliyetleri yüksektir.
8xx.x
Al – Zn alaşımları sıcak gevreklik özelliğinden
dolayı ancak Cu ile birlikte kullanılırlar. Sıcak
gevreklik ve yüksek katılaşma çekmesinden
dolayı pres dökümler için uygun değildir. Orta
derecede mukavemet ve esnemezlik özelliği
gerektiren üretimlerde kullanılır.
Alaşım Elementlerinin Alüminyum Özelliklerine Etkileri
Bakır ( Cu ): Alüminyuma %12 oranına kadar katıldığında dayanımı arttırır, daha fazlası gevreklik yaratır. Genellikle yüksek
sıcaklık özellikleriyle işlenebilirliği arttırır. %4-6 arasında katıldığında yaşlandırılabilir alaşımlar oluşturur. Dökümü kolaylaştırır.
Çinko ( Zn ): Yüksek çinkolu alaşımlar sıcak çatlama ve soğuma çekmesi gösterirler. Çinko diğer alaşım elementleriyle birlikte
çekme dayanımını, haddelenebilme ve işlenebilme özelliğini arttırır, buna karşı dökülebilirliği düşürür. %3 çinkodan daha az
çinko içeren ikili alüminyum alaşımlarında belirgin bir etkisi görülmez.
Demir ( Fe ): Az oranlarda bazı alaşımların sertlik ve dayanımını arttırır, dökümlerin sıcak çatlama eğilimlerini azaltır. Demir
alüminyum alaşımlarında mümkün olduğunca kullanılmamasının nedeni meydana getirdiği gevrekliktir.
Magnezyum ( Mg ): Katı çözelti sertleşmesi meydana getirir. %6’dan fazla Mg içeren alaşımlarda çökelme sertleşmesi olur,
dökümleri zordur. Sünekliği azaltır. Mg2Si alaşımını oluşturup Al-Si alaşımlarının dayanımını arttırır. Yüksek aşınma direncine
sahiptir.
Mangan ( Mn ): Dökülebilirliği arttırmak için demir ile birlikte kullanılır. Metaller arası bileşiklerin özelliğini değiştirir, çekmeyi
azaltır, alaşımların süneklik ve tokluk özelliklerini arttırır.
Silisyum ( Si ): Akışkanlığı ve korozyon direncini arttırır, sıcak çatlama eğilimini azaltır. %13’den fazla silisyum içeren
alaşımların işlenmesi çok zordur.
Krom ( Cr ): CrAl7 şeklinde metaller arası bileşik oluşturur. Tane küçültücü etkisi vardır, korozyon direncini arttırır.
Fosfor ( P ): Ötektik altı Al–Si alaşımlarında silisyum parçacıklarını irileştirir, ötektik üstü alaşımlarda ise küçültür.
41
Titanyum ( Ti ): Bor ile birlikte tane küçültücü etkisi vardır, dayanımı arttırır.
Nikel ( Ni ): Yüksek sıcaklıklarda aşınma direncini arttırır ve boyutsal kararlılık sağlar.
Lityum ( Li ): Düşük süneklik ve kırılma tokluğu sağlar. Üstün yorulma-çatlak büyüme direnci vardır.
ALAŞIM ELEMENTLERİNİN ALÜMİNYUM ÖZELLİKLERİNE ETKİLERİ
Fe
Si
Mg
Mn
Cu
Zn
Ti
Cr
Ni
Li
Zr
V
Sn
B
Bi
Pb
Yoğunluk
↑
↓
↓
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↓
↑
↑
↑
↓
↑
↑
Akışkanlık
↓
↑
↑
↓
↓
~
↓
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Sertleşme
↑
↑
↑
↑↑
↑
↑↑
↑
↑↑
↑
↑
-
-
-
-
↓
-
-
↓
Mukavemet
↑
↑
↑
↑
↑↑
↑
↑↑
↑↑
-
↑
-
-
-
↑
↑
-
-
Elektrik
İletkenliği
↓
↓↓
↓↓
↓↓
↓
↓↓
↓
↓↓
↓
↓↓
↓
↓
↓↓
↓
↓↓
↓↓
~
↑
↑↑
~
-
Korozyon
Mukavemeti
-
↑
↑
↑↑
↑↑
↓
↓
-
-
↓
-
-
-
↓
-
↓
↓
Isısal
Genleşme
Katsayısı
-
↓
↓
↓
↓
↑
↓
↓
↓
-
↓
↓
-
-
-
-
↑
↓
~
-
Arttırır
Azaltır
Değişmez
Karakteristik değil ya da bilinmiyor
42
Alüminyum alaşımlarına uygulanan ısıl işlem proseslerinin kodlaması
Temper
Temper Kodu
Açıklama
F
Mekanik veya ısıl işlem görmemiş (döküm, dövülmüş vb.) halde
O
Tavlanmış ve yeniden kristalleşmiş (İri tane yapısına sahiptir, ilgili alaşımın en gevrek halini ifade eder)
H1x
Soğuk işlem uygulanmış
H2x
Soğuk işlenmiş ve kısmen tavlanmış (x, farklı sertlikleri ifade etmektedir.)
H3x
Sadece soğuk işlem uygulanmış ve kararlı
H4x
Soğuk işlem uygulanmış ve malzeme yaşlanmaması için düşük sıcaklıkta ısıl işlemle
stabilize edilmiş (x, stabilizasyon sonrası sertleşme işlemini ifade eder.)
H
W
Çözeltiye alınmış
Yaşlandırma işlemini göstermektedir
T
o
T1
Sıcak şekillendirme sonrası soğumuş ve doğal olarak yaşlanmış
T2
Sıcak şekillendirme sonrası soğumuş, soğuk deformasyon uygulanmış, doğal olarak
yaşlanmış
T3
Çözeltiye alınmış, soğuk işlenmiş ve doğal yaşlandırma uygulanmış
T4
Çözeltiye alınmış ve doğal yaşlanmış
T5
Sıcak şekillendirme sonrası soğumuş ve yapay yaşlandırılmış
T6
Çözeltiye alınmış ve yapay yaşlanmış
T7
Çözeltiye alınmış ve stabilize edilmiş (aşırı yaşlanmış)
T8
Çözeltiye alınmış, soğuk işlenmiş, yapay yaşlandırılmış
T9
Çözeltiye alınmış, yapay yaşlandırılmış ve soğuk işlem uygulanmış
T10
Sıcak şekillendirme sonrası soğumuş, soğuk işlem uygulanmış yapay yaşlanmış
C
Çözeltiye Alma
Solvus Sıcaklığı
Su
Verme
Yaşlandırma
t
Alüminyum Isıl İşlem Prosesinin şematik gösterimi
43
BAZI ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ KİMYASAL BİLEŞİMLERİ - I
Cu
Fe
Si
Zn
Mg
Mn
Ni
Ti
Cr
Kaynak Edilebilme
Eloksal Olabilme
1050A
0,05
0,40
0,25
0,05
-
0,05
-
0,05
-
Mükemmel
Mükemmel
1070
0,04
0,25
0,20
0,04
0,03
0,03
-
0,03
-
Mükemmel
Mükemmel
1080A
0,03
0,15
0,15
0,03
0,02
0,02
-
0,03
-
Mükemmel
Mükemmel
1200
0,05
Si+Fe 1,0max
0,10
-
0,05
-
0,05
-
Mükemmel
Mükemmel
1350
0,05
0,40
0,10
0,05
-
0,01
-
0,02
0,01
Mükemmel
Çok İyi
2011
5,0-6,0
0,70
0,40
-
-
-
-
-
-
Zayıf
Orta-İyi
2014
3,9-5,0
0,70
1,00
0,25
0,20-0,80
0,4-1,2
-
0,15
0,10
Zayıf
Orta-İyi
2017
3,5-4,5
0,70
0,05
0,25
0,40-0,80
0,4-1,0
-
0,15
0,10
Zayıf
Orta-İyi
2117
2,20-3,0
0,70
0,80
0,25
0,50
0,20
-
-
0,10
Zayıf
Orta-İyi
2024
3,8-4,9
0,50
0,50
-
1,2-1,8
0,3-0,9
-
0,15
0,10
Zayıf
Orta-İyi
2218
1,00
1,00
0,90
0,25
1,2-1,8
0,20
1,7-2,3
-
0,10
Zayıf
Orta-İyi
3003
0,05-0,2
0,70
0,60
0,10
-
1,0-1,5
-
-
-
Çok İyi
Çok İyi
3103
0,10
0,70
0,50
0,20
0,30
0,9-1,5
-
-
0,10
Çok İyi
Çok İyi
3105
0,30
0,70
0,60
0,40
0,20-0,80
0,3-0,8
-
0,10
0,10
Çok İyi
Çok İyi
3004
0,25
0,70
0,30
0,25
0,80-1,30
1,0-1,5
-
-
-
Çok İyi
İyi
3005
0,60
0,70
0,30
0,25
0,20-0,60
1,0-1,5
-
0,10
0,10
Çok İyi
İyi
44
BAZI ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ KİMYASAL BİLEŞİMLERİ - II
Cu
Fe
Si
Zn
Mg
Mn
Ni
Ti
Cr
Kaynak Edilebilme
Eloksal Olabilme
5005
0,20
0,70
0,30
0,25
0,50-1,10
0,20
-
-
0,10
Çok İyi
İyi
5052
0,10
0,40
0,25
0,10
2-2,8
0,10
-
-
0,10
Çok İyi
Mükemmel
5056A
0,10
0,40
0,30
0,10
4,5-5,6
0,10
-
-
0,10
Çok İyi
Mükemmel
5083
0,10
0,40
0,40
0,25
4,0-4,9
0,40-1,0
-
0,15
0,05-0,25
Çok İyi
Mükemmel
5086
0,10
0,40
0,50
0,25
3,5-4,5
0,20-0,7
-
0,15
0,05-0,25
Çok İyi
Mükemmel
5154
0,10
0,40
0,25
0,20
3,1-3,9
0,10
-
0,20
0,15-0,35
İyi
Mükemmel
5251
0,15
0,50
0,40
0,15
1,7-2,4
0,1-0,5
-
0,15
0,15
İyi
Mükemmel
5454
0,10
0,40
0,25
0,25
2,4-3,0
0,5-0,1
-
0,20
0,05-0,20
İyi
Mükemmel
5657
0,10
0,10
0,08
0,05
0,6-1,0
0,03
-
-
-
İyi
Mükemmel
5754
0,10
0,40
0,40
0,20
2,60-3,60
0,50
-
0,15
0,30
İyi
Mükemmel
6061
0,15-0,4
0,70
0,4-0,8
0,25
0,8-1,2
0,15
-
0,15
0,04-0,35
İyi
İyi
6063/6060
0,10
0,35
0,2-0,6
0,10
0,45-0,90
0,10
-
0,10
0,10
İyi
Mükemmel
6082/6351
0,10
0,50
0,7-1,3
0,20
0,60-1,20
0,4-1,0
-
0,10
0,25
İyi
Çok İyi
6463
0,20
0,15
0,2-0,6
0,05
0,45-0,90
0,05
-
-
-
İyi
İyi
7020
0,20
0,40
0,35
4,0-5,0
1,0-1,4
0,05-0,5
-
-
0,10-0,35
İyi
Orta-İyi
7022
0,50-1,0
0,50
0,50
4,3-5,2
2,6-3,7
0,1-0,4
-
-
0,10-0,30
İyi
Orta- İyi
7175
1,2-2,0
0,50
0,40
5,1-6,1
2,1-2,9
0,30
-
0,20
0,18-0,28
İyi
Orta-İyi
45
ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ ULUSLARARASI KARŞILIKLARI - I
Uluslararası
Etibank
İngiltere
Rusya
Almanya
Fransa
İtalya
İsveç
USA
AA
ISO R209
BS
GOST
DIN
Malzeme No
AFNOR
UNI
SS
Etial - 5
1050A
Al99.5
1B
A5
Al99.5
30.255
A5
4507
14-4007
Etial - 7
1070
A7
Al99.7
30.275
Al99.8
3.128
A8
4509
14-4004
Al99
30.205
A4
3567-66
14-4010
4508
1080A
Al99.8
1A
1200
Al99.0
1C
1350
Al99.5
1E
E-Al
30.257
A5L
Etial - 20
2011
AlCu6BiPb
FC1
AlCuBiPb
31.655
A-U5PbBi
6362
14-4355
Etial - 21
2014
AlCu4SiMg
H15
AlCuSiMn
31.255
A-U4SG
3581
14-4338
Etial - 22
2017
A-M4G
3579
Etial - 10
A0
AMr6
2117
Etial - 24
2024
AlCu2.5Mg0.5
AlCu4Mg1
1163
31.355
A-U4G1
AlMnCu
30.517
A-M1
AlMn1
30.515
3004
AlMn1Mg1
30.526
A-M1G
3005
AlMn1Mg0.5
30.525
A-MG0.5
AlMg1
33.315
A-G0-6
AlMg2Mn0.8
33.527
2218
Etial - 30
AlCuMg1
3003
E-AL99.5
AlCuMg2
AlCuMgNi2
AlMn1Cu
3103
A31M
N3
3568
7780
14-4054
5764-66
14-4106
3105
Etial - 31
Etial - 50
5005
AlMg1
N41
46
ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ ULUSLARARASI KARŞILIKLARI - II
Uluslararası
Etibank
Etial - 52
USA
AA
ISO R209
Rusya
BS
GOST
DIN
AMr2
5052
5754
Fransa
İtalya
İsveç
Malzeme No
AFNOR
UNI
SS
AlMg2.5
33.523
A-G2.5C
3574
AlMg3
33.535
A-G3M
3575
5056A
AlMg5
N6
AlMg5
33.555
A-G5
3576
5083
AlMg4.5Mn
N8
AlMg4.5Mn
33.547
A-G4.5MC
7790
AlMg4Mn
33.545
A-G4MC
AlMg3.5
33.535
A-G3
3575
5086
Etial - 53
Almanya
İngiltere
5154
AlMg3.5
N5
AlMr3
5251
AlMg2
N4
AlMg2Mo3
33.525
A-G2M
3574
5454
AlMg3Mn
N51
AlMg2.7Mn
33.537
A-G2.5MC
7789
33.535
A-G3M
5657
AlMg0.8Si
5754
AlMg3.5
6061
AlMg1SiCu
H20
Etial - 60
6063/6060
AlMg0.5Si
H9
Etial - 61
6082/6351
AlSi/MgMn
H30
Etial - 64
6101A/6463
AlMgSi
7020
AB
AlZn6MgCu
6170
AlMgSi0.5
33.206
A-GS
3569
14-4104
AlMgSi1
32.315
A-SGM0.7
3571
14-4212
91E
EAlMgSi0.5
33.207
H17
AlZn4.5Mg1
34.335
AlZnMgCu0.5
34.345
AlZnMgCu1.5
34.365
A35
7022
7075
A-GSUC
14-4140
B95
3570
A-Z5G
7791
A-Z5Gu
3735
7079
7175
B9504
47
ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ ULUSLARARASI KARŞILIKLARI - III
Uluslararası
Etibank
Etial - 110
USA
AA
ISO R209
319
İngiltere
Rusya
BS
GOST
Almanya
DIN
Malzeme No
LM4
Fransa
İtalya
İsveç
AFNOR
UNI
SS
AS5U3
355.1
AlSi5Cu1
LM16
Etial - 120
B443/4043
AlSi5
LM18
AlSi5
Etial - 140
A413.2
AlSi12
LM6
AlSi12
230
AS13
4514
A413.1
AlSi12CuFe
LM2
AlSi12CuFe
231
AS12U
5079
413
AlSi12Fe
LM20
GD-AlSi12
Etial - 141
Etial - 145
3600
AS12
LM13
Etial - 150
AS12UN
GAlSi12Cu
Etial - 160
B380.1
AlSi8Cu3Fe
Etial - 171
A360.2
AlSi10Mg
Etial - 175
F332
5076
LM24
AlSi8Cu3
226
AS9U3
5075
AlSi10Mg
239
AS10G
3051
LM26
Etial - 180
LM2
Etial - 220
AlCu4Si
L91
AlCu4.5
Etial - 221
AlCu4Ti
LM11
AlCu4Ti
AlSi5Cu3
LM21
308.1
A-U5GT
225
7369/4
48
PASLANMAZ ÇELİKLER
Paslanmaz çelikler, bileşimlerinde en az %11 krom içeren bir çelik ailesidir. Bu çeliklerin yüksek korozyon dayanımını sağlayan
asıl unsur; yüzeye kuvvetle tutunmuş, yoğun, sünek, çok ince ve saydam bir oksit tabakasının varlığıdır. Çok ince olan bu
amorf tabaka sayesinde paslanmaz çelikler, kimyasal reaksiyonlarda pasif davranarak korozyona karşı dayanım kazanırlar. Söz
konusu oksit tabakası, oksijen bulunan ortamlarda oluşur ve dış etkilerle (kesme, aşınma, talaşlı imalat, vb.) bozulsa dahi
kendini onararak eski özelliğine tekrar kavuşur.
Paslanmaz çeliklerde içyapıyı belirleyen en önemli alaşım elementleri nikel, molibden ve mangandır. Bunlardan öncelikle
krom ve nikel içyapının ferritik veya östenitik olmasını belirler.
Östenitik Paslanmaz Çelikler
Paslanmaz çeliğin bileşiminde yeterince nikel bulunursa, içyapısı oda sıcaklığında dahi östenitik olur. Östenitik çeliklerin temel
bileşimi %18 krom ve %8 nikeldir. Östenitik paslanmaz çelikler biçimlendirme, mekanik özellikler ve korozyon dayanımı
bakımından çok uygun bir kombinasyon sunarlar. Süneklikleri, toklukları ve biçimlendirilme kabiliyetleri düşük sıcaklıklarda
bile mükemmeldir. Manyetik olmayan bu çeliklere, östenitik içyapıları dönüşüm göstermediği için normalleştirme veya
sertleştirme ısıl işlemleri uygulanmaz, mekanik dayanımları ancak soğuk şekillendirme ile artırılabilir.
Başlıca Özellikleri:
 Mükemmel korozyon dayanımına sahiptirler.
 Kaynak edilebilme kabiliyetleri mükemmeldir.
 Sünek olduklarından kolay şekillendirilebilirler.
 Yüksek sıcaklıklarda iyi mekanik özelliklere sahiptirler.
 Düşük sıcaklıklarda mekanik özellikleri mükemmeldir.
 Manyetik değildirler.(tavlanmış halde)
 Dayanımları sadece pekleşme ile artırılabilir.
Östenitik çeliğin mikroyapısı
Ferritik paslanmaz çelikler
Bunlar düşük karbonlu ve %12 - 18 krom içeren paslanmaz çeliklerdir. Ferritik çelikler hem oda sıcaklığında hem de daha
yüksek sıcaklıklarda demir elementinin sahip olduğu hacim merkezli kübik kristal yapısına sahiptirler ve östenit ferrit
dönüşümü göstermezler. Dolayısıyla iç yapılarını ve mekanik özelliklerini ısıl işlemlerle etkilemek mümkün değildir. Tavlanmış
halde akma gerilmeleri 275 ile 350 MPa arasındadır. Düşük toklukları ve gevrekleşme hassasiyetleri nedeniyle, makina parçası
olarak kullanımları özellikle kaynaklı montajlar ve kalın kesitler için sınırlıdır. Atmosferik korozyona ve oksidasyona karşı olan
dayanımları ise önemli avantajlarıdır. Ferritik çelikler manyetiktirler ve ısıl işlemlerle mekanik özellikleri değiştirilemediğinden
iyi bir dayanıma sahip olmaları için ince taneli bir içyapı şarttır. Kuvvetli östenit yapıcı olan karbon belirli bir miktara ulaşınca
kromun ferrit yapıcı etkisi ortadan kalkar, dolayısıyla perlitik veya martenzitik paslanmaz çelikler ortaya çıkar.
 Orta ila iyi derecede olan korozyon dayanımı, krom miktarının artması ile
iyileşir.
 Isıl işlemle dayanım artırılamaz ve sadece tavlanmış durumda kullanılır.
 Manyetiktirler.
 Kaynak edilebilme kabiliyetleri düşüktür.
 Östenitik çelikler kadar kolay şekillendirilemezler.
Ferritik çeliğin mikroyapısı
Martenzitik paslanmaz çelikler
Karbon miktarı % 0,1 den fazla olan çelikler yüksek sıcaklıklarda östenitik içyapıya sahiptirler. Östenitleme sıcaklığı çeliğin
türüne göre 950-1050°C arasındadır. Bu sıcaklıklarda tutulan çeliğe su verilirse martenzitik bir içyapı elde edilir. Bu şekilde
elde edilen yüksek sertlik ve mekanik dayanım, karbon yüzdesi ile birlikte artar. Ürün tipine bağlı olarak martenzitik çelikler
tavlanmış veya ıslah edilmiş durumda pazara sunulur. Tavlanmış olarak satın alınan ürünler biçim verildikten sonra ıslah
işlemine (su verme + temperleme) tabi tutulur. Temperleme sıcaklığı değiştirilerek değişik özellik kombinasyonları elde
edilebilir. En iyi korozyon dayanımını elde etmek için tavsiye edilen ısıl işlem sıcaklıklarına uyulması çok önemlidir.
 Orta derecede korozyon dayanımına sahiptirler.
 Isıl işlem uygulanabilir, böylece yüksek dayanım ve sertlikler elde edilebilir.
 Kaynak edilebilme kabiliyetleri düşüktür.
 Manyetiktirler.
Martenzitik çeliğin mikroyapısı
49
Östenitik-Ferritik paslanmaz çelikler
Bunlar, yüksek oranda krom (%18-28) ve orta miktarda nikel (%4,5-8) içeren çeliklerdir. Nikel miktarı en çok %8 olup, bütün
içyapının östenitik olması için yetersizdir. Ferrit ve östenit fazlarından oluşan içyapı nedeniyle bu çelikler dubleks olarak da
adlandırılır. Dubleks çeliklerin çoğunluğu %2,5-4 molibden içerir. Bunlar hem iyi mukavemet hem de iyi süneklik özelliklerini
birlikte sağlarlar. Ayrıca korozif ortamlarda dahi çok uygun yorulma dayanımları vardır.
 Gerilmeli korozyona karşı yüksek dayanıklılığa sahiptirler.
 Klor iyonunun bulunmadığı ortamlarda daha yüksek korozif dayanım gösterirler.
 Östenitik ve ferritik çeliklerden daha yüksek mekanik dayanım sağlarlar.
 İyi kaynak edilebilirlik ve şekil alma kabiliyeti vardır.
Östenitik-ferritik çeliğin mikroyapısı
50
Paslanmaz Çeliklerin Kimyasal Bileşimleri - I
Analiz %
Malz.
No
DIN
430
1.4000
410 S
AISI
C
Si
Mn
P
S
Cr
Mo
Ni
V
Nb
Ti
X6Cr13
<0,08
<1,00
<1,00
0,040
0,030
12,0-14,0
-
-
-
-
-
1.4001
X7Cr14
<0,08
<1,00
<1,00
0,045
0,030
13,0-15,0
-
-
-
-
-
405
1.4002
X6CrAl13
<0,08
<1,00
<1,00
0,040
0,030
12,0-14,0
-
-
-
-
-
416
1.4005
X12CrS13
0,08-0,15
<1,00
<1,50
0,040
0,15-0,35
12,0-14,0
<0,60
-
-
-
-
410
CA-15
1.4006
X12Cr13
0,08-0,15
<1,00
<1,50
0,040
0,030
11,5-13,5
-
<0,75
-
-
-
-
1.4008
GX8CrNi13
(GX7CrNiMo12-1)
0,06-0,12
(?0,10)
<1,00
<1,00
0,045
(0,035)
0,030
(0,025)
12,0-13,5
<0,50
(0,20-0,50)
1,00-2,00
-
-
-
430
1.4016
X6Cr17
<0,08
<1,00
<1,00
0,040
0,030
16,0-18,0
-
-
-
-
-
420
1.4021
X20Cr13
0,16-0,25
<1,00
<1,50
0,040
0,030
12,0-14,0
-
-
-
-
-
-
1.4024
X15Cr13
0,12-0,17
<1,00
<1,00
0,045
0,030
12,0-14,0
-
-
-
-
-
-
1.4027
GX20Cr14
0,16-0,23
<1,00
<1,00
0,045
0,030
12,5-14,5
-
<1,00
-
-
-
420 F
1.4028
X30Cr13
0,26-0,35
<1,00
<1,50
0,040
0,030
12,0-14,0
-
-
-
-
-
-
1.4031
X39Cr13
0,36-0,42
<1,00
<1,00
0,040
0,030
12,5-14,5
-
-
-
-
-
-
1.4034
X46Cr13
0,43-0,50
<1,00
<1,00
0,040
0,030
12,5-14,5
-
-
-
-
-
431
1.4057
X17CrNi16-2
0,12-0,22
<1,00
<1,50
0,040
0,030
15,0-17,0
-
1,50-2,50
-
-
-
430 F
1.4104
X14CrMoS17
0,10-0,17
<1,00
<1,50
0,040
0,15-0,35
15,5-17,5
0,20-0,60
-
-
-
-
434
1.4113
X6CrMo17-1
<0,08
<1,00
<1,00
0,040
0,030
16,0-18,0
0,90-1,30
-
-
-
-
440 C
1.4125
X105CrMo17
0,95-1,20
<1,00
<1,00
0,040
0,030
16,0-18,0
0,40-0,80
-
-
-
-
1.4301
X5CrNi18-10
<0,07
<1,00
<2,00
0,045
0,030
17,0-19,5
-
8,00-10,5
-
-
-
1.4303
X4CrNi18-12
<0,06
<1,00
<2,00
0,045
0,030
17,0-19,0
-
11,0-13,0
-
-
-
304
304H
305
308
51
Paslanmaz Çeliklerin Kimyasal Bileşimleri - II
Analiz %
Malz.
No
DIN
303
1.4305
304 L
AISI
C
Si
Mn
P
S
Cr
Mo
Ni
V
Nb
Ti
X8CrNiS18-9
<0,10
<1,00
<2,00
0,045
0,15-0,35
17,0-19,0
-
8,00-10,0
-
-
-
1.4306
X2CrNi19-11
<0,030
<1,00
<2,00
0,045
0,030
18,0-20,0
-
10,0-12,0
-
-
-
CF-8
1.4308
GX5CrNi19-10
G-X6CrNi18 9
<0,07
<1,50
<1,50
0,040
0,030
18,0-20,0
-
8,00-11,0
-
-
-
301
1.4310
X10CrNi18-8
X12CrNi17 7
0,05-0,15
<2,00
<2,00
0,045
0,015
16,0-19,0
<0,80
6,00-9,50
-
-
-
304 LN
1.4311
X2CrNiN 18-10
<0,030
<1,00
<2,00
0,045
0,030
17,0-19,5
-
8,50-11,5
-
-
-
-
1.4312
GX10CrNi18-8
<0,12
<2,00
<1,50
0,045
0,030
17,0-19,5
-
8,00-10,0
-
-
-
CA 6-NM
1.4313
X3CrNiMo13-4
X4CrNi13 4
<0,05
<0,70
<1,50
0,040
0,015
12,0-14,0
0,30-0,70
3,50-4,50
-
-
-
302
1.4319
X3CrNiN17-8
<0,050
<1,00
<2,00
0,045
0,015
16,0-18,0
-
7,00-8,00
-
-
-
316
1.4401
X5CrNiMo17-12-2
<0,07
<1,00
<2,00
0,045
0,030
16,5-18,5
2,00-2,50
10,0-13,0
-
-
-
316 L
1.4404
X2CrNiMo17-12-2
<0,030
<1,00
<2,00
0,045
0,030
16,5-18,5
2,00-2,50
10,0-13,0
-
-
-
316 LN
1.4406
X2CrNiMoN17-11-2
<0,030
<1,00
<2,00
0,045
0,030
16,5-18,5
2,00-2,50
10,0-12,0
-
-
-
CF-8M
1.4408
GX5CrNiMo19-11-2
G-X6CrNiMo18 10
<0,07
<1,50
<1,50
0,040
0,030
18,0-20,0
2,00-2,50
9,00-12,0
-
-
-
316 LN
1.4429
X2CrNiMoN17-13-3
<0,030
<1,00
<2,00
0,045
0,015
16,5-18,5
2,50-3,00
11,0-14,0
-
-
-
316 L
1.4435
X2CrNiMo 18-14-3
<0,030
<1,00
<2,00
0,045
0,030
17,0-19,0
2,50-3,00
12,5-15,0
-
-
-
316
1.4436
X3CrNiMo17-13-3
<0,05
<1,00
<2,00
0,045
0,030
16,5-18,5
2,50-3,00
10,5-13,0
-
-
-
317 L
1.4438
X2CrNiMo18-15-4
<0,030
<1,00
<2,00
0,045
0,030
17,5-19,5
3,00-4,00
13,0-16,0
-
-
-
317
1.4449
X5CrNiMo 17 13
<0,07
<1,00
<2,00
0,045
0,030
16,0-18,0
4,00-5,00
12,5-14,5
-
-
-
329
1.4460
X3CrNiMoN 27-5-2
<0,05
<1,00
<2,00
0,035
0,030
25,0-28,0
1,30-2,00
4,50-6,50
-
-
-
-
1.4462
X2CrNiMoN22-5-3
<0,030
<1,00
<2,00
0,035
0,015
21,0-23,0
2,50-3,50
4,50-6,50
-
-
-
52
Paslanmaz Çeliklerin Kimyasal Bileşimleri - III
Analiz %
Malz.
No
DIN
XM 8
430 Ti
439
1.4510
-
AISI
C
Si
Mn
P
S
Cr
Mo
Ni
V
Nb
Ti
X3CrTi17
<0,05
<1,00
<1,00
0,040
0,030
16,0-18,0
-
-
-
-
4x(C+N)
+0,15?0,80
1.4511
X3CrNb17
<0,05
<1,00
<1,00
0,040
0,015
16,0-18,0
-
-
-
12xC
?1,00
-
409
1.4512
X2CrTi12
X6CrTi12
<0,03
<1,00
<1,00
0,040
0,015
10,5-12,5
-
-
-
-
6x(C+N)
?0,65
443
444
1.4521
X2CrMoTi18-2
<0,025
<1,00
<1,00
0,040
0,015
17,0-20,0
1,80-2,50
-
-
-
4(C+N)
+0,15?0,80
UNS N
08904
1.4539
X1NiCrMoCu25-20-5
<0,02
<0,70
<2,00
0,030
0,010
19,0-21,0
4,00-5,00
24,0-26,0
-
-
-
321
1.4541
X6CrNiTi18-10
<0,08
<1,00
<2,00
0,045
0,030
17,0-19,0
-
9,00-12,0
-
-
(5xC)?0,70
630
1.4542
X5CrNiCuNb 16-4
<0,07
<0,70
<1,50
0,040
0,030
15,0-17,0
<0,60
3,00-5,00
-
5xC
?0,45
-
-
1.4544
-
<0,08
<1,00
<2,00
0,035
0,025
17,0-19,0
-
9,00-11,5
-
-
<(5xC)?0,60
348
1.4546
X5CrNiNb18-10
<0,08
<1,00
<2,00
0,045
0,030
17,0-19,0
-
9,00-11,5
-
347
348
1.4550
X6CrNiNb18-10
<0,08
<1,00
<2,00
0,045
0,015
17,0-19,0
-
9-00-12,0
-
-
1.4552
GX5CrNiNb19-11
G-X5CrNiNb18 9
<0,07
<1,50
<1,50
0,040
0,030
18,0-20,0
-
9-00-12,0
-
-
1.4568
X7CrNiAl17-7
<0,09
<0,70
<1,00
0,040
0,015
16,0-18,0
-
6,50-7,80
-
-
-
316 Tİ
1.4571
X6CrNiMoTi17-12-2
<0,08
<1,00
<2,00
0,045
0,030
16,5-18,5
2,00-2,50
10,5-13,5
-
-
5xC?0,70
316 Tİ
1.4573
X10CrNiMoTi 18 12
<0,10
<1,00
<2,00
0,045
0,030
16,5-18,5
2,50-3,00
12,0-14,5
-
-
<5xC
(316 Cb)
1.4580
X6CrNiMoNb17-12-2
<0,08
<1,00
<2,00
0,045
0,030
16,5-18,5
2,00-2,50
10,5-13,5
-
-
1.4581
GX5CrNiMoNb19-11-2
G-X5CrNiMoNb 18 10
<0,07
<1,50
<1,50
0,040
0,030
18,0-20,0
2,00-2,50
9-00-12,0
-
<(10xC)
?1,00
10xC
?1,00
8xC
?1,00
(10xC)
?1,00
<8xC
?1,00
-
-
53
Paslanmaz Çeliklerin Kimyasal Bileşimleri - IV
Analiz %
Malz.
No
DIN
318
1.4583
HNV 3
AISI
C
Si
Mn
P
S
Cr
Mo
Ni
V
Nb
Ti
(G)X10CrNiMoNb18-12
<0,10
<1,00
<2,00
0,045
0,030
16,5-18,5
2,50-3,00
12,0-14,5
-
<8xC
-
1.4718
X45CrSi9-3
0,40-0,50
2,70-3,30
<0,80
0,040
0,030
8,00-10,0
-
<0,60
-
-
-
-
1.4724
X10CrAl13
<0,12
0,70-1,40
<1,00
0,040
0,030
12,0-14,0
-
-
-
-
-
-
1.4731
X40CrSiMo 10-2
0,35-0,45
2,00-3,00
<0,80
0,040
0,030
9,00-11,0
0,80-1,30
-
-
-
-
-
1.4742
X10CrAl18
(X10CrAlSi18)
<0,12
0,70-1,40
<1,00
0,040
0,030
17,0-19,0
-
-
-
-
-
HNV 6
1.4747
X80CrNiSi20
0,75-0,85
1,75-2,75
<1,00
0,030
0,030
19,0-21,0
-
1,00-1,75
-
-
-
(446)
1.4762
X10CrAL24
(X10CrAlSi25)
<0,12
0,70-1,40
<1,00
0,040
0,030
23,0-26,0
-
-
-
-
-
309
1.4828
X15CrNiSi20-12
<0,20
1,50-2,50
<2,00
0,045
0,030
19,0-21,0
-
11,0-13,0
-
-
-
309 S
1.4833
X7CrNi 23 14
Z12CrNi 24-12
(X12CrNi 23-13)
<0,15
<0,75
(?1,00)
<2,00
0,035
(0,045)
0,015
(0,030)
22,0-24,0
-
12,0-14,0
-
-
-
-
1.4837
GX40CrNiSi25-12
0,30-0,50
1,00-2,50
<1,50
0,035
0,030
24,0-26,0
-
11,0-14,0
-
-
-
314
310
1.4841
X15CrNiSi25-20
(X15CrNiSi 25-21)
<0,20
1,50-2,50
<2,00
0,045
0,030
24,0-26,0
-
19,0-22,0
-
-
-
310 S
1.4842
X12CrNi25-20
<0,14
<1,40
1,603,40
0,020
0,015
24,3-26,7
-
19,2-21,8
-
-
-
310 S
1.4845
X12CrNi25-21
(X8CrNi25-21)
<0,15
(?0,10)
<0,75
(?1,50)
<2,00
0,045
0,015
(0,030)
24,0-26,0
-
19,0-22,0
-
-
-
HK
1.4848
GX40CrNiSi25-20
0,30-0,50
1,00-2,50
<1,50
0,035
0,030
24,0-26,0
-
19,0-21,0
-
-
-
330
1.4864
X12NiCrSi36-16
(X12NiCrSi35-16)
<0,15
1,00-2,00
<2,00
0,030
(0,045)
0,020
(0,030)
15,0-17,0
-
33,0-37,0
-
-
-
-
1.4865
GX40NiCrSi38-18
0,30-0,50
1,00-2,50
<1,50
0,035
0,030
17,0-19,0
-
36,0-39,0
-
-
-
54
Paslanmaz Çeliklerin Kimyasal Bileşimleri - V
Analiz %
Malz.
No
DIN
EV 8
1.4871
-
1.4873
B 163
1.4876
321
1.4878
-
1.4922
660
1.4944
AISI
C
Si
Mn
P
S
Cr
Mo
Ni
V
Nb
Ti
X53CrMnNiN21-9
0,48-0,58
<0,25
8,00-10,0
0,050
0,030
20,0-22,0
-
3,25-4,50
-
-
-
X45CrNiW 18-9
0,40-0,50
2,00-3,00
0,80-1,50
0,045
0,030
17,0-19,0
-
8,00-10,0
-
-
-
<0,12
<1,00
<2,00
0,030
0,020
(0,015)
19,0-23,0
-
30,0-34,0
-
-
0,15-0,60
<0,12
(?0,10)
<1,00
<2,00
0,045
0,030
17,0-19,0
-
9,00-12,0
-
-
<4xC?0,80
(?5xC?0,80)
X20CrMoV12-1
0,17-0,23
<0,50
<1,00
0,030
0,030
10,0-12,5
0,80-1,20
0,30-0,80
0,25-0,35
-
-
-
<0,08
<1,00
<2,00
0,025
0,015
13,5-16,0
1,00-1,50
24,0-27,0
0,10-0,50
-
1,90-2,30
X10NiCrAlTi32-20
(X10NiCrAlTi32-21)
X12CrNiTi18-9
(X10CrNiTi18-10)
55
Bazı Paslanmaz Çeliklerin Kullanım Özellikleri - I
ÖSTENİTİK
KALİTE
ODA SICAKLIĞINDA
YÜKSEK SICAKLIKTA
KULLANMA LİMİTİ
ÜRETİM
KULLANIM ALANI
304
Atmosferik korozyona nötr, nemli
ortamlara, alkalin korozyonuna, kloridsiz
asit ortamlarına karşı dayanıklılığı iyidir.
Bütün sıcaklıklarda işlenebilir, yumuşaktır.
Yaklaşık 900°C'ye kadar yüksek sıcaklık
oksidasyonuna karşı dayanıklı olup çok iyi
mekanik ve sürtünme dayanıklılığına
sahiptir.
600-800°C arasında özellikle
oksitli ve sıcak nemli klorid
ortamlarda içyapı gerilme
korozyon çatlağına sebebiyet
verir.
Kaynak yapılabilir fakat
içyapı bozulabilir.
Bükülebilir ve
genişletilebilir.
Kimya; petrokimya ve kazanlarda boru ve ısı
değiştirgeçlerinde kullanılır. Ev aletleri endüstriyel
mutfaklar ve otomotiv sanayinde kullanılır.
304L
304 kalitenin düşük karbonlu şeklidir. Bu
durum iç yapı değişmelerine karşı dayanımı
yükseltir. Özellikle nitrik aside karşı direnci
iyidir.
900°C'ye kadar yüksek ısı oksidasyonuna
karşı dayanıklılığı iyidir. Sürtünme
dayanıklılığı 500°C üzerinde garanti
edilmez.
Gerilme korozyon çatlağına (SCC)
karşı dayanıklılığı iyidir.
Isıl işlem yapmadan
kaynak yapılabilir,
bükülebilir ve
genişletilebilir.
Kimya; petrokimya ve yiyecek endüstrilerinde boru
ve ısı değiştirgeçlerinde, süthane ekipmanlarında,
kağıt sanayi, nitrik asit ünitelerinde sabun ve deri
sanayinde kullanılır.
321
304 kaliteye benzer korozyon özelliklerine
sahiptir. İçyapı korozyonuna karşı
hassasiyeti titanyum stabilizasyonu ile
giderilmiştir. Bütün ısılarda yumuşaktır.
karşı dayanıklılığı iyidir. Çok iyi mekanik ve
sürtünme dayanıklılığına sahiptir.
Gerilme korozyon çatlağına
hassastır.
bükülebilir ve
genişletilebilir.
Kimya; petrokimya sanayinde kazanlarda ve süper
ısıtıcılarda kullanılabilir.
316
Molibdenin varlığı nemli klorid çevrelerde
haddeden çekilmiş 304 kaliteye nazaran her
türlü sıcaklıkta daha iyi cevap verir.
900°C'ye kadar olan sıcaklıkta
oksidasyonuna, gerek mekanik özelliği ve
çekme mukavemeti iyidir.
Gerilme korozyon çatlağı (SCC) ve
dahili korozyona karşı hassastır.
Tig veya Mig kaynağı
yapılabilir, iyi
bükülebilir ve
uzayabilir.
Sıcağa mukavim eşanjörlerde, kimya sanayinde
petrokimya ve gıda sanayinde kullanılan buhar
kazanlarında meyve suyu ve likör üretimi ile et
işleme ünitelerinde kullanılır.
316L
316 kalitenin düşük karbonlu
kompozisyonudur. İç korozyona karşı
duyarlı değildir. Bütün sıcaklıklarda
yumuşaktır.
Yaklaşık 900°C'ye kadar yüksek ısı
oksidasyonuna karşı dayanıklılığı iyidir.
Fakat 500°C üzerinde sürtünme kabiliyeti
düşüktür.
316 kalite gibi gerilme korozyon
çatlağına duyarlıdır. Mekanik
özellikleri 316 kaliteden saha
azdır.
Kaynak yapılabilir,
bükülebilir ve
uzayabilir.
Kimya petrokimya ve gıda endüstrisinde ısı
değiştirgeç ve borularında suni ipek sanayi, süthane
ekipmanları, nükleer mühendislikte kullanılır.
316Ti
316 kalitenin titanyum stabileli şeklidir. 316
kaliteye benzer genel korozyon
dayanıklılığına sahiptir. İç korozyona karşı
duyarlı değildir. Bütün ısılarda yumuşaktır.
karşı dayanıklılığı iyidir. Sürtünme kabiliyeti
yüksektir.
duyarlıdır.
bükülebilir ve
genişletilebilir.
Kimya; petrokimya ve gıda endüstrisinde boru ve ısı
değiştirgeçlerinde kazan ve fırınlarda, vernik,
sentetik reçine lastik ve motor yakıtı endüstrilerinde
nükleer mühendislikte kullanılır.
309
310
25/20 paslanmaz çelik ve düşük karbon
içeriğiyle yüksek sıcaklıklarda ve nemli
ortamlarda tercih edilir.
Tipik ateşe dayanıklı kalite yaklaşık
1100°C'ye kadar oksidasyona karşı
mükemmel dayanıklıdır. 800°C'ye kadar
sürtünme kabiliyeti yüksektir.
900°C'den fazla sıcaklıklarda
devamlı çalışma durumunda
sigma oluşumuna yol açar ve iç
korozyona karşı duyarlı hale gelir.
Kaynak yapılabilir, fakat
iç korozyon olabilir.
Kimya ve petrokimya endüstrisinde ısı
değiştirgeçlerinde fırın tüplerinde kullanılır.
347
321 kalitenin niobyum stabileli şeklidir. 321
kaliteye benzer özelliklere sahiptir. Bütün
sıcaklıklarda işlenebilir.
900°C'ye kadar oksidasyonuna karşı
dayanıklılığı iyidir. Mekanik ve sürtünme
dayanıklılığı çok iyidir.
hassastır.
bükülebilir ve
genişletilebilir.
Kimya ve petrokimya endüstrisinde boru ve ısı
değiştirgeçlerinde kazanlarda ve süper heaterlerde
ve konserve sanayinde kullanılır.
317L
316L kalitenin molibdeni daha fazla şeklidir.
Kloridlere, sülfirik ve fosforik aside daha
fazla dayanıklıdır.
316L kaliteye benzer özelliklere sahiptir.
Gerilme korozyon çatlağına ve
sigma oluşumuna karşı hassastır.
Isıl işlemsiz kaynak
yapılabilir, bükülebilir
ve genişletilebilir.
Boru ve ısı değiştirgeçlerinde kullanılır.
56
Bazı Paslanmaz Çeliklerin Kullanım Özellikleri – II
FERRİTİK ve MARTENZİTİK
KALİTE
ODA SICAKLIĞINDA
YÜKSEK SICAKLIKTA
KULLANMA LİMİTİ
ÜRETİM
KULLANIM ALANI
410
Zayıf sulandırılmış asitlere, klorlanmış
veya havası alınmış sulara iyi
dayanıklılık gösterir.
Yaklaşık 700°C'ye kadar
oksidasyona dayanıklılığı iyidir.
Özellikle oksitleyici ortamda
kloride çok hassastır. Düşük
sıcaklıklarda kırılgandır.
200-300°C'lik ön ısıtmadan
sonra Tig kaynağı yapılabilir.
650°C'de tavlanır.
Petrokimya endüstrilerinde borulama ısı
değiştirgeçlerinde ve reküparatörlerinde; buhar
ve su vanalarında fittingslerinde, mutfak aletleri
ve spor ekipmanlarında kullanılır.
420
Zayıf veya sulandırılmış asitlere iyi
dayanıklılık, su verme ve menevişleme
sonrasında mükemmel mekanik
özellikler gösterir.
Yaklaşık 700°C'ye kadar
oksidasyona iyi dayanıklılık
gösterir.
Özellikle oksitleyici ortamda
kloride çok hassastır. Düşük
sıcaklıklarda kırılgandır.
sonra tig kaynağı yapılabilir.
650°C'de tavlanır.
Karbondioksit ve kirlenmiş petrol kuyularında
dişli boru yapımında kullanılır.
430
Korozyona 410 ve 420 kaliteden daha
iyi dayanıklıdır. Kloridsiz asit
oksidasyonlarına iyi dayanıklılık
gösterir.
800°C'ye kadarki yüksek sıcaklık
oksidasyonuna dayanıklılığı iyidir.
Oksitleyici ortamda kloride karşı
hassastır. Düşük sıcaklıklarda
kırılgandır.
sonra tig kaynağı yapılabilir.
700-800°C'de tavlanır.
Yüksek sıcaklık, susuz ortamlarda petrokimya
endüstrisinde ısı değiştirgeçlerinde ve ısı
reküperatörlerinde kullanılır.
Düşük sıcaklıklarda kırılgandır.
sonra kaynak yapılabilir.
Yüksek sıcaklıkta susuz ortamlarda petrokimya
endüstrisinde ısı değiştirgeçlerinde ve ısı
reküperatörlerinde kullanılır. Sülfür gazlarına
dayanımı yüksektir.
446
Oksitlenme koşullarında 1050°C'ye
kadar olan sıcak sülfirik
atmosferde ısı oksidasyonuna
dayanıklılığı iyidir.
57
PASLANMAZ ÇELİKLERİN ULUSLARARASI KARŞILIKLARI - I
Almanya
Fransa
İngiltere
İtalya
Japonya
İsveç
Rusya
A.B.D.
DIN
AFNOR
BS
UNI
JIS
SS
GOST
AISI/SAE
403 S 17
X 6 Cr 13
SUS 403
SUS 410 S
SUS 429
2301
08 Ch 13
430
410 S
429
Malz. No
1.4000
X6Cr13
Z 8 C 12
1.4001
x7Cr14
Z 8 C 13 FF
1.4002
X6CrAl13
Z 8 CA 12
405 S 17
X 6 CrAl 13
SUS 405
-
-
405
1.4005
X12CrS13
Z 11 CF 13
416 S 21
X 12 CrS 13
SUS 416
2380
-
416
Z 10 C 13
410 S 21
410 C 21
ANC 1A
X 12 Cr 13
X 10 Cr 13
SUS 410
2302
12 Ch 13
15 Ch 13L
410
CA-15
Z 12 CN 13 M
410 C 21
GX 12 Cr 13
SCS 1
-
-
-
1.4006
1.4008
X12Cr13
X10Cr13
GX12Cr13
GX8CrNi 13
GX7 CrNiMo 12-1
1.4016
X6Cr17
Z 8 C 17
430 S 17
430 S 18
X 8 Cr 17
SUS 430
2320
12 Ch 17
430
1.4021
X20Cr13
Z 20 C 13
420 S 37
X 20 Cr 13
SUS 420 J1
2303
20 Ch 13
420
1.4024
X15Cr13
Z 13 C 13
420 S 29
-
SUS 410 J1
-
-
-
1.4027
GX20Cr14
Z 20 C 13 M
ANC 1 B; C
420 C 24
420 C 29
-
SCS 2
-
20 Ch 13L
-
1.4028
X30Cr13
Z 30 C 13
Z 33 C 13
420 S 45
(G) X 30 Cr 13
SUS 420 J2
2304
30 Ch 13
420 F
1.4031
X39Cr13 / X 38 Cr 13
Z 40 C 14
-
X 40 Cr 14
SUS 420 J2
2304
40 Ch 13
-
1.4034
X46Cr13
Z 44 C 14
Z 38 C 13 M
(420 S 45)
X 40 Cr 14
-
-
40 Ch 13
-
1.4057
X17CrNi16-2
Z 15 CN 16-02
431 S 29; 6 S80
X 16 CrNi 16
SUS 431
2321
20 Ch 17 N 2
431
1.4104
X14CrMoS17
Z 13 CF 17
-
X 10 CrS 17
SUS 430 F
2383
-
430 F
1.4113
X6CrMo17-1
-
434 S 17
X 8 CrMo 17
SUS 434
-
-
434
1.4125
X105CrMo17
Z 100 CD 17
-
-
SUS 440 C
-
(95 Ch 18)
440 C
X 5 CrNi 18 10
(X4 CrNi 18-10)
Z 4 CN 19-10 FF
Z 5 CN 17-08
Z 6 CN 18-09
Z 7 CN 18-09
304 S 11;304 S15
304 S 16
304 S 17; LW 21
LWCF 21
304 S 31
X 5 CrNi 18 10
SUS 304
2332
2333
08 Ch 18 N 10
304
304H
1.4301
58
PASLANMAZ ÇELİKLERİN ULUSLARARASI KARŞILIKLARI - II
Almanya
Fransa
İngiltere
İtalya
Japonya
İsveç
Rusya
A.B.D.
DIN
AFNOR
BS
UNI
JIS
SS
GOST
AISI/SAE
305 S 17
305 S 19
303 S 22
303 S 31
304 S 11; LW 20
LWCF 20
S. 536
T. 74
304 C 12 LT 196
305 S 11
304 C 15
(LT 196)
X 7 CrNi 18 10
X 8 CrNi 19 10
SUS 305 J1
SUS 305
-
06 Ch 18 N 11
305
308
X 10 CrNiS 18 09
SUS 303
2346
-
303
X 3 CrNi 18 11
X 2 CrNi 18 11
GX 2 CrNi 19 10
SCS 19
SUS 304 L
2352
03 Ch 18 N 11
304 L
-
SCS13
2333
07 Ch 18 N 9 L
CF-8
301 S 21
301 S 22
X 12 CrNi 17 07
SUS 301
2331
-
301
304 S 61
X 2 CrNiN 18 11
SUS 304LN
2371
-
304 LN
Malz. No
1.4303
1.4305
X4 CrNi 18-12
(X 5 CrNi 18 12)
X8 CrNiS 18-9
(X 10 CrNiS 18 9)
Z 5 CN 18-11 FF
Z 8 CNF 18-09
1.4306
X2CrNi 19-11
GX2CrNiN 18-9
Z 1 CN 18-12
Z 2 CN 18-10
Z 3 CN 19.10 M
Z 3 CN 18-10
Z 3 CN 19-11
Z 3 CN 19-11 FF
1.4308
GX 5 CrNi 19-10
G-X 6 CrNi 18 9
Z 6 CN 18.10 M
1.4310
X10 CrNi 18-8
(X 12 CrNi 17 7)
1.4311
X2 CrNiN 18-10
1.4312
GX 10 CrNi 18-8
Z 10 CN 18.9 M
302 C 25
ANC 3 A
*
SCS 12
SCS 13 A
-
10 Ch 18 N 9 L
-
1.4313
X3CrNiMo 13-4
(X 4 CrNi 13 4)
GX5CrNi 13-4
Z 4 CND 13.4 M
Z 6 CN 13-4
Z 8 CD 17-01
425 C 11
425 C 12
GX 6 CrNi 13 04
SCS 5
SCS 6
2384
-
CA 6-NM
1.4319
X3CrNiN 17-8
-
301 S 26;302 S26
X 10 CrNi 18 09
SUS 302
-
-
302
X 5 CrNiMo 17 12 2
(X 4 CrNiMo 17-12-2)
Z 3 CND 17-11-01
Z 6 CND 17-11
Z 6 CND 17-11-02FF
Z 7 CND 17-11-02
Z 7 CND 17-12-02
316 S 13
316 S 17
316 S 19
316 S 31
316 S 33
X 5 CrNiMo 17 12
SUS 316
2347
-
316
1.4401
Z 11 CN 17-08
Z 11 CN 18-08
Z 12 CN 18-09
Z 3 CN 18-07 Az
Z 3 CN 18-10 Az
59
PASLANMAZ ÇELİKLERİN ULUSLARARASI KARŞILIKLARI - III
Almanya
Fransa
İngiltere
İtalya
Japonya
İsveç
Rusya
A.B.D.
DIN
AFNOR
BS
UNI
JIS
SS
GOST
AISI/SAE
1.4404
X 2 CrNiMo 17-12-2
(X 2 CrNiMo 17 13 2)
GX 2 CrNiMoN 18-10
Z 2 CND 17-12
Z 2 CND 18-13
Z 3 CND 17-11-02
Z 3 CND 17-12-02FF
Z 3 CND 18-12-02
Z 3 CND 18-12-03
Z 3 CND 19.10 M
X 2 CrNiMo 17 12
G-X 2 CrNiMo 19 11
SUS 316 L
2348
-
316 L
1.4406
X 2 CrNiMoN 17-11-2
(X 2 CrNiMoN 17 12 2)
Z 3 CND 17-11 Az
X 2 CrNiMoN 17 12
SUS 316LN
-
-
316 LN
1.4408
GX 5 CrNiMo 19-11-2
-
316 S 11
316 S 13
316 S 14
316 S 31;316 S42
S. 537; 316 C 12
T. 75
S.161
316 S 61
316 S 63
316 C 16 LT 196
ANC 4 B
-
SCS 14
-2343
07 Ch 18N 10
G2S2M2L
CF-8M
1.4429
G-X 6 CrNiMo 18 10
Z 3 CND 17-12 Az
X 2 CrNiMoN 17 13
SUS 316LN
2375
-
316 LN
1.4435
X 2 CrNiMo 18-14-3
Z 3 CND 17-12-03
Z 3 CND 18-14-03
X 2 CrNiMo 17 13
SUS 316 L
2353
03 Ch 17N14M3
316 L
1.4436
X 3 CrNiMo 17-13-3
(X 5 CrNiMo 17 13 3)
Z 6 CND 18-12-03
Z 7 CND 18-12-03
X 5 CrNiMo 17 13
X 8 CrNiMo 17 13
SUS 316
2343
-
316
1.4438
X 2 CrNiMo 18-15-4
(X 2 CrNiMo 18 16 4)
Z 2 CND 19-15-04
Z 3 CND 19-15-04
317 S 12
X 2 CrNiMo 18 16
SUS 317 L
2367
-
317 L
1.4449
X 5 CrNiMo 17 13
-
317 S 16
X 5 CrNiMo 18 15
SUS 317
-
-
317
1.4460
X 3 CrNiMoN 27-5-2
(X 4 CrNiMon 27 5 2)
-
-
SUS 329 J1
2324
-
329
1.4462
X 2 CrNiMoN 22-5-3
(Z 3 CND 25-07 Az)
Z 5 CND 27-05 Az
Z 3 CND 22-05 Az
(Z 2 CND 24-08 Az)
Z 3 CND 25-06-03Az
318 S 13
-
SUS 329
J3L
2377
-
-
1.4510
X 3 CrTİ 17
(X 6 CrTi 17)
Z 4 CT 17
-
X 6 CrTi 17
SUS 430LX
-
08 Ch 17T
XM 8
430 Ti
439
1.4511
X 3 CrNb 17 (X 6 CrNb 17)
Z 4 CNb 17
-
X 6 CrNb 17
SUS 430LX
-
-
-
Malz. No
316 S 63
316 S 11;316 S13
316 S 14;316 S31
LW 22
LWCF 22
316 S 19;316 S31
316 S 33
LW 23
LWCF 23
60
PASLANMAZ ÇELİKLERİN ULUSLARARASI KARŞILIKLARI - IV
Almanya
Fransa
İngiltere
İtalya
Japonya
İsveç
Rusya
A.B.D.
DIN
AFNOR
BS
UNI
JIS
SS
GOST
AISI/SAE
1.4512
X 6 CrTi 12
(X 2 CrTi 12)
Z 3 CT 12
LW 19
409 S 19
X 6 CrTi 12
SUH 409
-
-
409
1.4521
X 2 CrMoTi 18-2
-
-
-
SUS 444
2326
-
1.4539
X1 NiCrMoCuN 25-20-5
Z 2 NCDU 25-20
-
-
-
2562
-
X 6 CrNiTi 18 11
SUS 321
2337
06 Ch 18N 10T
08 Ch 18N 10T
09 Ch 18N 10T
12 Ch 18N 10T
321
-
SCS 24
SUS 630
-
-
630
X 6 CrNiTi 18 11
-
-
08 Ch 18N 12T
-
X 6 CrNiNb 18 11
-
-
-
348
X 6 CrNiNb 18 11
X 8 CrNiNb 18 11
SUS 347
2338
08 Ch 18 N 12 B
347
348
Malz. No
443
444
UNS N
08904
1.4541
X 6 CrNiTi 18-10
Z 6 CNT 18-10
321 S 31
321 S 51
LW 24
LWCF 24
1.4542
X 5 CrNiCuNb 16-4
(X 5 CrNicUnB 17 4)
Z 7 CNU 15-05
Z 7 CNU 17-04
-
1.4544
-
-
1.4546
X 5 CrNiNb 18-10
-
1.4550
X 6 CrNiNb 18-10
Z 6 CNNb 18-10
1.4552
GX 5 CrNiNb 19-11
(G-X 5 CrNiNb 18 9)
Z 6 CNNb 18.10 M
347 C 17
-
SCS 21
-
-
-
1.4568
X 7 CrNiAl 17-7
Z 9 CNA 17-07
301 S 81
-
-
2388
09 Ch 17 N 7 Ju 1
-
1.4571
X 6 CrNiMoTi 17-12-2
Z 6 CNDT 17-12
320 S 18
320 S 31
X 6 CrNiMoTi 17 12
SUS 316Tİ
2350
10 Ch 17 N 13 M2T
316 Tİ
1.4573
X 10 CrNiMoTi 18 12
-
320 S 33
X 6 CrNiMoTi 17 13
SUS 316Tİ
-
10 Ch 17 N 13 M3T
08 Ch 17 N 13 M2T
316 Tİ
1.4580
X 6 CrNiMoNb 17-12-2
Z 6 CNDNb 17-12
318 S 17
X 6 CrNiMoNb 17 12
-
-
08 Ch 16 N 13 M2B
(316 Cb)
1.4581
GX5 CrNiMoNb 19-11-2
G-X 5 CrNiMoNb 18 10
Z 4 CNDNb 18.12 M
318 C 17
ANC 4 C
GX6 CrNiMoNb 2011
SCS 22
-
-
-
S. 524
S.526
347 S 31
2 S. 130
2 S. 143/144/145
S.525/527
347 S 20
347 S 31
347 S 51
ANC 3 B
61
PASLANMAZ ÇELİKLERİN ULUSLARARASI KARŞILIKLARI - V
Almanya
Fransa
İngiltere
İtalya
Japonya
İsveç
Rusya
A.B.D.
DIN
AFNOR
BS
UNI
JIS
SS
GOST
AISI/SAE
1.4583
X 10 CrNiMoNb 18-12
-
-
X 6 CrNiMoNb 17 13
-
-
-
318
1.4718
X 45 CrSi9-3
Z 45 CS 9
401 S 45
X 45 CrSi 8
SUH 1
-
40 Ch 9 S 2
HNV 3
1.4724
X 10 CrAl 13
X 10 CrAlSi 13
Z 13 C 13
-
X 10 CrAl 12
-
-
10 Ch 13 S Ju
-
1.4731
X 40 CrSiMo 10-2
Z 40 CSD 10
-
-
SUH 3
-
40 Ch 10 S 2 M
-
1.4742
X 10 CrAl 18
X 10 CrAlSi 18
Z 12 CAS 18
-
(X 8 Cr 17)
SUH 21
-
15 Ch 18 S Ju
-
1.4747
X 80 CrNiSi 20
Z 80 CNS 20-02
443 S 65
X 80 CrSiNi 20
SUH 409
-
-
HNV 6
1.4762
X 10 CrAl 24
X 10 CrAlSi 25
Z 12 CAS 25
-
(X 16 Cr 26)
(SUH 446)
(2322)
-
(446)
1.4828
X 15 CrNiSi 20-12
309 S 24
X 16 CrNi 23 14
SUH 309
-
20 Ch 20 N 14 S 2
309
1.4833
X 12 CrNi 24-12
X 12 CrNi 23-13
X 7 CrNi 23-14
Z 9 CN 24-13
Z 17 CNS 20-12
Z 15 CN 23-13
Z 15 CN 24-13
Z 20 CN 24-13
-
X 6 CrNi 23 14
SUS 309 S
-
-
309 S
1.4837
GX 40 CrNiSi 25-12
-
309 C 30
GX 35 CrNi 25 12
SCH 13 A
SCH 17
SCS 17
-
40 Ch 24 N 12 SL
-
1.4841
X 15 CrNiSi 25-20
X 15 CrNiSi 25-21
Z 15 CNS 25-20
Z 15 CNS 25-20
314 S 25
X 16 CrNiSi 25 20
SUH 310
-
20 Ch 25 N 20 S 2
314
310
1.4842
X 12 CrNi 25-20
Z 12 CN 26-21
-
(X 6 CrNi 25 20)
SUS 310 S
2361
-
310 S
1.4845
X 12 CrNi 25-21
X 8 CrNi 25-21
Z 8 CN 25-20
Z 12 CN 25-20
Z 12 CN 26-21
X 6 CrNi 25 21
(X 6 CrNi 25 20)
SUH 310
SUS 310 S
2361
20 Ch 23 N 18
310 S
1.4848
GX 40 CrNiSi 25-20
-
GX 40 CrNi 26 20
SCH 21
SCH 22
-
-
HK
1.4864
X 12 NiCrSi 36-16
X 12 NiCrSi 35-16
Z 20 NCS 33-16
-
SUH 330
-
-
330
Malz. No
310 S 16
310 S 24
310 S 25
301 S 31
310 C 40
310 C 45
NA 17
62
PASLANMAZ ÇELİKLERİN ULUSLARARASI KARŞILIKLARI - VI
Almanya
Fransa
İngiltere
İtalya
Japonya
İsveç
Rusya
A.B.D.
DIN
AFNOR
BS
UNI
JIS
SS
GOST
AISI/SAE
1.4865
GX 40 NiCrSi 38-18
-
330 C 11
330 C 40
331 C 40
GX 50 NiCr 39 19
SCH 15
SCH 16
-
-
-
1.4871
X 53 CrMnNiN 21-9
349 S 54
X 53 CrMnNiN 21 9
SUH 35
SUH 36
-
55 Ch 20 G 9 AN 4
EV 8
1.4873
X 45 CrNiW 18-9
-
X 45 CrNiW 18 9
SUH 31
-
-
-
NA 15 (H)
-
NCF 800
-
-
B 163
Z 6 CNT 18-10
321 S 51
(X 6 CrNiTi 18.11)
SUS 321
(2337)
-
321
Malz. No
1.4876
1.4878
X 10 NiCrAlTi 32-20
X 10 NiCrAlTi 32-21
X 12 CrNiTi 18-9
X 10 CrNiTi 18-10
Z 53 CMNS 21-09 Az
Z 53 CMN 21-09 Az
Z 35 CNWS 14-14
Z 45 CNW 18-09
Z 8 NC 33-21
Z 10 NC 32-21
1.4922
X 20 CrMoV 12-1
-
-
X 20 CrMoNi 12 01
-
2317
-
-
1.4944
-
Z 6 NCTDV 25-15 B
HR 51
-
-
-
-
660
63
BAZI PASLANMAZ ÇELİKLERİN TEKNİK ÖZELLİKLERİ - I
ASTM Standardı
304
304L
304LN
309 / 309S
EN Standardı
1.4301
1.4306
1.4311
1.4828 / 1.4833
Sınıfı
Östenitik
Östenitik
Östenitik
Östenitik
Min 200 (tavlanmış)
Max 500 (soğuk had.)
Min 230 (309)
Min 210 (309S)
500 (tavlanmış)
700 (soğuk had.)
470 (tavlanmış)
660 (soğuk had.)
550-750
500-750 (309)
500-750 (309S.)
130-180
130-170
150-210
223 (309) / 192 (309S)
o
1000-1100
1000-1080
1000-1100
1050-1100
Sıcak Şekil Verme Sıc. ( C)
o
850-1150
850-1150
850-1150
850-1150
Soğuk Şekil Verme Özelliği
Çok iyi
Çok iyi
Çok iyi
Çok iyi
Talaşlı İmalat Özelliği
Uygun takım ve soğutma ile
ASTM Standardı
310 / 310S
316
316L
316Ti
1.4841 / 1.4845
1.4401
1.4404
1.4571
Östenitik
Östenitik
Östenitik
Östenitik
%0.2 Akma Dayanımı (MPa)
Min 230 (310)
Min 210 (310S)
Çekme Dayanımı (MPa)
550-800 (310)
500-750 (310S)
510 (tavlanmış)
610 (soğuk had.)
500 (tavlanmış)
600 (soğuk had.)
540-700 (tavlanmış)
223 (309) / 192 (310S)
160-200
155-190
160-200
o
1050-1100
1030-1120
1030-1100
1030-1120
o
850-1150
850-1150
850-1150
800-1150
Çok iyi
Çok iyi
Çok iyi
Çok iyi
Sertlik (HRB)
Tavlama Sıcaklığı ( C)
EN Standardı
Sınıfı
Sertlik (HRB)
64
BAZI PASLANMAZ ÇELİKLERİN TEKNİK ÖZELLİKLERİ - II
ASTM Standardı
321
409
420
430
EN Standardı
1.4541
1.4512
1.4021
1.4016
Sınıfı
Östenitik
Ferritik
Martenzitik
Ferritik
Min 205 (Tavlanmış)
Max 450 (Soğuk had.)
Min 220 (Tavlanmış)
Max 350 (Soğuk had.)
450 (Tavlanmış)
520 (Tavlanmış)
720 (Soğuk had.)
380 (Tavlanmış)
420 (Soğuk had.)
650-800 (Tavlanmış)
1570 (Su verme sonrası)
o
930 (Su verme + 650 C Meneviş)
o
750 (Su verme + 750 C Meneviş)
430-600 (tavlanmış)
160-210
160-200
230-450 (Su verme + Meneviş)
o
1000-1100
770-830
950-1050 (Su verme sıc.)
730-780 (Tavlama sıc.)
750-850
650-700 (Ger. Gid.)
o
850-1150
750-1150
800-1100
850-1150
Çok iyi
İyi
-
İyi
Yumuşak çeliklere benzer
Tavlı iken yumuşak çelik gibi
Yumuşak çeliklere benzer
Sertlik (HRB)
65
DÖKME DEMİRLER
Dökme demirler, %2’den fazla oranda karbon içeren demir-karbon alaşımlarıdır.
Dökme demirin bileşiminde bulunan elementler çok önemlidir. Dökme demirin bileşiminde ana yapısı olan Demirden başka
Karbon, Silisyum, Mangan, Fosfor ve Kükürt de bulunur. Bunlardan Kükürt, dökme demirin özelliklerinde zararlı etki
gösterdiğinden, bileşimde bulunması pek istenmez. Fosforun faydası da belli miktara kadardır. Bunun da fazla miktarda
olması, dökme demirin özellikleri bakımından zararlıdır. Bu iki element dışındaki Karbon, Silisyum ve Mangan dökme demirde
bulunması zorunlu olan elementlerdir.
Dökme demirlerin özellikleri alaşımın kimyasal bileşimlerine bağlıdır. Mekanik özelliklerini en fazla etkileyen iki element
karbon ve silisyumdur. Karbon dökme demirde demirkarbür (sementit-Fe3C) veya serbest (grafit) olarak bulunur. Grafitin
oluşması, serbest karbonun çökelmesi veya demirkarbürdeki karbonun serbest hale dönüşmesi olayıdır. Dökme demirlerde
grafitin oluşması %2 ve daha fazla karbon olmasına bağlıdır. Silisyum demirkarbür oluşumunu azaltır ve grafit oluşmasını
artırıcı rol oynar.
Grafitli dökme demirler grafitin yapısına göre çeşitlilik arz eder.
- Beyaz dökme demir
- Rozet Grafitli ( Temper ) dökme demir
- Lamel Grafitli ( Gri ) dökme demir
- Küresel Grafitli ( Sfero ) dökme demir
*
**
***
Küresel
Temper
Beyaz Dökme
Gri Dökme
Grafitli
Dökme
Demir
Demir
Dökme Demir
Demir
%
%
%
%
Karbon
1,80 – 3,60
2,50 – 4,00
3,00 – 4,00
2,00 – 3,00
Silisyum
0,50 – 1,90
1,00 – 3,00
1,80 – 2,80
1,00 – 1,80
Mangan
0,25 – 0,80
0,40 – 1,00
0,15 – 0,90
0,20 – 0,50
Fosfor
0,06 – 0,18
0,05 – 1,00
0,10 Max.
0,01 – 0,10
Kükürt
0,06 – 0,20
0,05 – 0,25
0,03 Max.
0,02 – 0,17
*
**
***
Isıl işlem ile Temper Dökme Demire dönüştürülür.
Bileşiminde 0,01–0,10 Magnezyum bulunmaktadır.
Bileşiminde % 0,0005–0,0050 Bor ve % 0,0005–0,0150 Alüminyum bulunmaktadır.
Karbon
Dökme demirin bileşiminde bulunan karbon %2-4 arasındadır. Dökme demirin bileşimine ve soğuma hızına bağlı olarak
serbest karbon veya bileşik karbon (karbür) halinde bulunur. Bileşiminde serbest karbon bulunması alaşımın grafitli olduğunu
veya grafitleşmeyi artırıcı elementlerin bulunduğunu gösterir. Bileşik karbon bulunması ise alaşımın sementit (Fe3C) olduğunu
veya karbürleştirici elementlerin olduğunu gösterir. Dökme demirin bileşimindeki karbonun fazla olması dökme demirin,
normal sıcaklıkta bile kırılgan olmasına sebep olmaktadır.
Silisyum
Dökme demir bileşimindeki silisyum %0,50-3,50 arasında değişir. Silisyum dökme demirin katılaşmasında karbonun bileşik
halden grafit halinde ayrılmasına yardım eder. Silisyumun % 3,50’den fazla bulunması alaşımın sert ve kırılgan olmasına sebep
olur. Dökme demirlerden istenen özellik de bileşimindeki silisyum miktarının ayarlanması ile sağlanır.
Mangan
Dökme demirin içinde genel olarak %0,50-1,00 arasındadır. Karbonun demirle bileşik halde bulunmasına yardım ederek
dökme demirin sert ve kırılgan olmasına sebep olur. Mangan, kükürdün olumsuz etkilerini gideren bir elementtir. Kükürt ile
birleşir ve ManganSülfür (MnS) halinde cürufa karışır.
Fosfor
Dökme demir bileşiminde bulunan az miktardaki fosfor, serbest halde olmayıp demirle birleşmiş olarak Demir-Fosfür (Fe3P)
halinde bulunur. Fosfor, dökme demirin akıcılığını artırır. Ayrıca karbonun grafit halinde ayrılmasını sağlar. Fosfor miktarı
arttıkça dökme demirin sertliği artar, dayanımı azalır.
66
Kükürt
Karbonun grafit halinde ayrışmasını güçleştirir. Dökme demirin bileşiminde DemirSülfür ve ManganSülfür halinde bulunur.
Demir alaşımları içinde daima zararlı etkisi olan kükürt, esmer dökme demir bileşiminde %0.15’ten fazla bulunmamalıdır.
Bileşiminde fazla kükürt olması dökme demirin sertliğini artırır ve akıcılığını azaltır. Bunun sonucu olarak da döküm parçalar
gaz boşluklu olarak çıkar.
BEYAZ DÖKME DEMİR
Beyaz dökme demir, alaşım katılaştığında bileşimindeki karbon, sementit (demirkarbür-Fe3C)
halinde olan dökme demirdir. Kırılmış yüzeyi beyaz kristal görünüşlüdür ve çok serttir.
Temper dökme demir üretiminde kullanılan beyaz dökme demirdeki karbon ve silisyum
miktarları azdır. Bunun için yapıdaki karbon demirkarbür halindedir. Ancak beyaz dökme demir
yapısındaki demir karbürler tam kalıcı ve dengeli halde bulunmaz.
Katı haldeki dökme demire çeşitli yöntemlerle yapılan ısıl işlemler (Tavlama–Temperleme)
sonunda demir karbürler grafite dönüştürülebilir.
TEMPER (ROZET GRAFİTLİ) DÖKME DEMİR
Beyaz dökme demirden yapılan parçalara ısıl işlem uygulayarak ‘Temper Dökme Demir’ elde
edilmiştir. Isıl işlem yolu ile beyaz dökme demirin içindeki karbon, rozet gurupları haline
getirilmektedir. Ayrıca oksitleyici bir ortam yardımı ile yüzeydeki karbon da kısmen
indirgenmektedir.
Temper dökme demir yapımında beyaz dökme demir kullanılması zorunludur. Yapısında bir
miktar grafit bulunan dökme demir, ısıl işlem uygulansa bile temper dökme demir haline
getirilemez. Çünkü grafitler şekil değiştirmez. Beyaz dökme demirde karbon perlit ve
sementit (Fe3C) halindedir. Beyaz dökme demir, uygun sıcaklıklara kadar ısıtılarak yapısında
bulunan sementit ve perlit parçalanır. Böylece serbest kalan karbon, çok yavaş soğuma hızı
ile rozet gurubu haline geçer. Buna ‘Temper Karbonu’ adı verilir.
Seçilen kimyasal bileşim, katılaşma anında dokuda serbest grafit oluşumuna izin vermemelidir. Aksi halde oluşacak grafitlerin
şekilleri tavlama ile değiştirilemez. Karbon miktarı mümkün olduğu kadar az olmalıdır. Karbon miktarı azaldıkça
dekarbürizasyon kolaylaşır ve tavlama işlemi daha iyi netice verir.
GRİ (LAMEL GRAFİTLİ) DÖKME DEMİR
Gri Dökme Demirin bileşimindeki karbonun büyük bir kısmı, lamel grafit halindedir. Bu
grafit lamelleri doku içinde boş bir hacim meydana getirerek dayanımı düşürürler. Gri
dökme demirde grafitler keskin köşeli olduğundan gerilim yükselmesine sebebiyet verirler.
Bir anlamda çentik etkisi yaratırlar. Malzemeye yapılacak yüklemelerde oluşabilecek
çatlaklar önce bu kısımlardan başlar. Darbe ve zorlamaların etkisiyle bünyede oluşan iç
gerilmeler, kolayca bütün kütleye dağılmaktadır. Bu nedenle de dökme demir kırılgan
olmaktadır. Ayrıca döküm parçalar ölçüleri küçüldükçe ve kesitleri inceldikçe, dökümden
sonra hızlı soğumadan dolayı sert ve kırılgan olmakta, işlenebilirlikleri zorlaşmaktadır.
Grafitlerin yapıdaki şekli, sayısı ve büyüklüğü malzemenin mukavemetini önemli ölçüde
etkiler. Grafitlerin ince tabakalı ve keskin köşeli olması iç gerilmelere sebep olur, bu bölgelerde kırılma ve çatlamalar meydana
gelir. Grafitlerin lamel şekilli olması, mevcut yapının çekme mukavemeti değerini 60-100 kgf/mm²’den 10-30 kgf/mm²’ye
düşürmektedir. Ayrıca lamel grafitli dökme demirler gevrek olduğundan uzama oranı da %0-3 civarındadır.
SFERO (KÜRESEL GRAFİTLİ) DÖKME DEMİR
İyi özelliklere sahip olan Küresel Grafitli (Sfero) Dökme Demirler, çelik
dökümden daha ekonomik ve diğer dökme demirlere göre daha yüksek
mukavemetlidir. Küresel grafitli dökme demirler, lamel grafitlerinin
küreleştirilmesiyle elde edilir. Bu işlem için sıvı metale belli oranlarda ve
yöntemlerle Mg ve Ce ilave edilir. Geliştirilen bazı Mg esaslı alaşımlar da
ihtiyacı karşılamaktadır. Ancak küreselleştirmenin başarılı olması için ham
malzemenin Kükürt miktarı %0,02 civarına düşürülmesi gerekir.
Küresel grafitli dökme demirin mekanik özellikleri oldukça iyidir. Talaşlı imalat
işçiliği kolaydır. Korozyona karşı dayanıklıdır. Küresel grafitli dökme demirler, bu önemli özellikleri nedeniyle otomotiv
sanayinde en çok kullanılan dökme demir çeşididir.
67
Küresel grafitli dökme demirler ani sıcaklık değişimlerine iyi mukavemet gösterse de çatlamalar olabilir. Bu çatlamalar küresel
grafitler tarafından malzeme içine ulaşmadan önlenir. Bu açıdan ısıl değişimlere maruz kalan yerlerde başarılıdırlar. Küresel
grafitli dökme demirlerde sıcaklık arttıkça darbe dayanımı da artar. Ancak bileşimdeki C ve Si oranı arttıkça, aynı sıcaklıklarda
darbe enerjileri azalma gösterir.
Dökme Demirlerin Bazı Kullanım Alanları
Temper Dökme Demir
Lamel Grafitli Dökme Demir
Küresel Grafitli Dökme Demir
* Tarım Makineleri ve araçları
* Motor bloğu
* Motor taşıyıcı
* Motor ve jeneratör parçaları
* Fren diski
* Şanzıman taşıyıcı
* Zincir, çapa, kanca vb.
* Kampana
* Diferansiyel gövdesi ve çanı
* Takım Tezgahları parçaları
* Yağ pompalama çubuğu
* Porya
* Ev Eşyaları
* Su pompası pervanesi
* Kam mili
* Motor transmisyon elemanları,
direksiyon dişlileri
* Denge parçası
* Yardımcı şaft kayıcısı
* Fittings, musluk, valf vb.
* Krank kepi
* Distribütör dişlisi
* Manifold
* Kompresör taşıyıcı
* Vantilatör kasnağı
* Egzost manifoldu
* Fren diski
* Ön aks taşıyıcısı
* Su pompası gövdesi
* Tekerlek poryası
* Volan
* Diferansiyel taşıyıcı
TS-519 BEYAZ TEMPER DÖKME DEMİRLER
Çekme
Dayanımı
2
kg/mm
Akma Sınırı
2
kg/mm
Kopma
Uzaması
%
Sertlik
HB
DDTB-35
35
--
4
220
"Ferritik iç düzey+ temper karbon"
DDTB-40
40
22
5
220
Çekirdek dokusu "lamelli perlit+ temper karbon"
DDTB-45
45
26
7
200
Çekirdek dokusu "taneli perlit+ temper karbon"
DDTB-55
55
36
5
240
Çekirdek dokusu "ince taneli perlit+ temper karbon"
DDTB-65
65
43
3
270
"Karbonsuzlaştırma derinliği az ve ısı işlemi uygulanan bir
yapı + temper karbon"
DDTB-K38
38
20
12
200
"Karbonsuzlaştırma derinliği çokve kaynak yapıldıktan
sonra ısı işlemi gerektirmeyen bir yapı + temper karbon"
TS 519
Doku Özellikleri
Deney Parçasının çapı 12 mm.'dir
68
TS-552 LAMEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİRLER / GENEL AMAÇLAR İÇİN
DDL-15
DDL-20
DDL-25
DDL-30
DDL-35
150
200
250
300
350
2
Çekme Dayanımı N/mm min
TİPİK ÖZELLİKLERİ
Sertlik HB
160-190
170-210
180-250
200-240
210-250
Mikroyapı
Ferritic+Pearlitic
Pearlitic+Ferritic
Pearlitic (min %90)
Pearlitic (100%)
Pearlitic (ince)
C : 3.40-3.60
Si : 2.30-2.50
Mn:0.50-0.80
S: 0.12 max
P: 0.50 max
C : 3.20-3.40
Si : 2.10-2.30
Mn:0.50-0.80
S: 0.12 max
P: 0.40 max
C : 3.00-3.25
Si : 1.85-2.10
Mn:0.40-0.70
S: 0.12 max
P: 0.25 max
C : 2.95-3.10
Si : 1.70-2.00
Mn:0.40-0.70
S: 0.10 max
P: 0.20 max
C : 2.70-3.00
Si : 1.70-2.00
Mn:0.60-0.80
S: 0.10 max
P: 0.20 max
Kimyasal Kompozisyon
(Orta et kalınlığı için)
ULUSLARARASI STANDARTLAR
Türkiye
EU
Almanya
USA
UK
Fransa
İtalya
Japonya
TS 552
DDL-15
DDL-20
DDL-25
DDL-30
EN 1561
DIN 1691
ASTM A-4876
BS 1452
NF A32-101
UNI 5007
JIS G 5501
GJL 150
GJL 200
GJL 250
GJL 300
GG 15
GG 20
GG 25
GG 30
Class 20 B
Class 25 B
Class 35 B
Class 50 B
Grade 150
Grade 220
Grade 250
Grade 300
Ft 15 D
Ft 20 D
Ft 25 D
Ft 30 D
GG 15
GG 20
GG 25
GG 30
FC 150
FC 200
FC 250
FC 300
DDL-35
GJL 350
GG 35
Class 55 B
Grade 350
Ft 35 D
GG 35
FC 350
69
TS-526 KÜRESEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİRLER / GENEL AMAÇLAR İÇİN
Çekme Dayanımı kg/mm
min.
2
Akma Sınırı
2
kg/mm
min.
Kopma Uzama %
min.
Sertlik
HB
Çentik Dayanımı
2
o
min. kg/cm (20 C)
3 deney ortalaması
Bir deney
Doku
DDK-40
42
28
12
140-201
-
-
Daha çok ferritik
DDK-50
50
35
7
170-241
-
-
Ferritik / Perlitik
DDK-60
60
40
3
192-269
-
-
Perlitik / Ferritik
DDK-70
70
45
2
229-302
-
-
Daha çok Perlitik
DDK-80
80
50
2
248-352
-
-
Perlitik
DDK-35.3
35
22
22
-
1.9
1.7
DDK-40.3
40
25
18
-
1.6
1.4
Ferritik
ULUSLARARASI STANDARTLAR
Türkiye
EU
Almanya
USA
UK
Fransa
İtalya
Japonya
TS 526
EN 1563
DIN 1693
ASTM A-536
BS 2789
NF A32-101
UNI 5007
JIS G 5502
DDK-35.3
GJS 350-22LT
GGG-35.3
DDK-40.3
GJS-400-18LT
GGG-40.3
60-40-18
Grade 370/17
FGS-370-17
GS 370-17
FCD 400-18L
DDK-40
GJS-450-15
GGG-40
65-45-12
Grade 420/12
FGS 400-12
GS 400-12
FCD 400-15
DDK-50
GJS-500-7
GGG-50
80-55-06
Grade 500/7
FGS 500-7
GS 500-7
FCD 500-7
DDK-60
GJS-600-3
GGG-60
100-70-03
Grade 600/3
FGS 600-2
GS 600-2
FCD 600-3
DDK-70
GJS-700-2
GGG-70
120-90-2
Grade 700/2
FGS 700-3
GS 700-2
FCD 700-2
DDK-80
GJS800-2
GGG-80
FCD 350-22L
FCD 800-2
70
SANAYİDE KULLANILAN MALZEME ADLARI
Transmisyon
St37, 1008, 1010 ve 1020 kalitelerinde genelde yuvarlak ve altıköşe halde bulunabilen, işlerken kaleme yapışan, çekme
mukavemeti ve sertleşebilirliği düşük bir malzemedir. Transmisyon çelikleri çoğunlukla hidrolik ve pnömatik elemanlar,
yüksek dayanım istenmeyen bağlantı elemanları ve darbeye, zorlamaya ve yüksek ısıya maruz kalmayan makine parçaları
üretiminde kullanılır. Kaynak işlemi için gazaltı (MIG/MAG) kaynak yöntemi en uygunudur. Fakat genellikle bu malzemeden
üretilen parçalar kaynaklı bağlantılarda kullanılmaz.
Otomat
9SMnPb36 ve 9SMnPb28 malzeme kodlu(en yaygın kullanılan), işlenmesi çok kolay, güzel yüzey çıkaran, çoğunlukla yuvarlak
ve altıköşe olarak bulunabilen seri üretim çelikleridir. Otomat çelikleri isimlerini minyatür parçaların seri üretimini yapabilen
çok istasyonlu otomat tezgahlarından alır. Yumuşak ve çok kolay işlenebilir olmaları sayesinde transmisyondan üretilmesi
problemli olan dişli ve formlu parçaların üretiminde kullanılırlar. Mekanik mukavemetleri transmisyondan düşük, fakat uzama
katsayıları yüksek olduğu için zımba perçini, somunlu perçin, hidrolik yüksük gibi elemanlar bu malzemeden üretilir.
İmalat
Ç 1040, 1050 ve 1060 malzemelerdir. İmalat çelikleri adından da anlaşılacağı üzere üretimin çok geniş bir alanında kullanılır.
Mekanik dayanımları ortalama değerde olduğu için çoğu makine elemanı ve kalıp plakaları bu malzemeden yapılır. Dişliler,
caka bıçakları ve plastik kesme zımbaları gibi yerlerde de ısıl işlem gördükten sonra kullanılabilir. Kaynak konusunda platina ile
aynı karakteristiğe sahiptir. İmalat çeliklerinde normal platina ya da transmisyon çeliklerinde kullanılan elektrotlar biraz
farklıdır. Gaz altı kaynağı kullanılabilir. Fakat elektrot konusunda biraz sakıncaları vardır, aşırı sertleşme ve dolayısı ile
kırılmalar görülür. Bu yüzden çelik malzemelerin kaynatılmasında kullanılan özel elektrotların kullanılması daha iyi sonuç verir.
Ama kaynak yeri fazla ve süreklilik varsa gazaltı kaynağı tercih edilmelidir.
Platina
St 37 - 42 kalitesinde, genellikle kalınlığı 20mm ve yukarıdaki sac malzemelere verilen addır. Platina malzemeler genellikle
darbe ve yüksek mukavemete maruz kalmayan makina yapı elemanlarının imalatında kullanılır. St kalitesi ortalama bir inşaat
demirinden çok da üstün olmadığı için mekanik dayanım isteyen yerlerde kullanımı pek uygun değildir. Karbon oranı düşük
olduğu için çok rahat kaynaklanabilir. Gazaltı kaynağı en iyi sonucu verir fakat elektrod kaynağı da kullanılabilir. Örneğin
gemilerin dış cephe sacları bu malzemeden yapılır. Platina sac St 37, normal sac St 42’dir. St 37’de kaynak edilebilirlik, St
42’de ise işlenebilirlik daha iyidir.
İnox
Paslanmaz çelik. AISI normlarında 303, 304, 310, 316, 420 ve 430 kalitelerinde malzemelerin piyasadaki genel adıdır. Kaliteler
paslanmaz malzemenin kimyasal ve mekanik direncini ifade eder.
71
MEKANİK TESTLER
Sertlik Testi
Sertlik genel anlamda, malzemenin plastik deformasyona karşı gösterdiği dirençtir. Batıcı uç genellikle sertleştirilmiş çelik,
sinterlenmiş tungsten karbür veya elmas gibi sertliği test yapılacak malzemeninkinden daha yüksek olan bir malzemeden
yapılmış bilye, piramit veya koni şeklindedir. Standart deneylerin çoğunda yük, batıcı ucu sertliği ölçülecek cismin yüzeyine dik
doğrultuda belirli bir süre yavaş yavaş bastıracak şekilde uygulanır. Uygulanan yüke, meydana gelen izin yüzey alanına veya
batma derinliğine göre bir sertlik sayısı hesaplanır. Testler parça kenarına yakın uygulanmamalı ve izler arasında en az iz
çapının üç katı uzaklık bulunmalıdır. Test parçasının kalınlığı iz derinliğinin en az on katı olmalıdır.
Sertlik değerleri ile çekme mukavemetleri arasında ilişki vardır. Sertlik deneyleri kolay uygulanabilir ve elde edilen bilgi kolay
değerlendirilebilir. Gerek bu nedenlerle, gerekse tahribatsız deney olduğundan sertlik ölçme, üretimde kalite kontrol için sık
sık kullanılır.
Brinell Sertlik Testi
Vickers Testi
Rockwell Sertlik Testi
Mikrosertlik Testi
Shore Sertlik Testi
: TS EN ISO 6506-1
: TS EN ISO 6507-1
: TS EN ISO 6508-1
: ASTM E 384-89
: TS 9743 standardına göre yapılır.
Rockwell : En yaygın olarak kullanılan sertlik ölçme yöntemidir.
Rockwell sertlik deneyi, malzemenin sertliğinin bir ölçüsü olarak
sabit yük altında malzeme üzerinde oluşturulan izin derinliğinin
ölçülmesi esasına dayanır. Malzemenin cinsine göre ucu çok az
yuvarlatılmış 120’lik konik elmas uç veya 1/16’’ ve 1/8’’ çapında
çelik bilyeler kullanılır. Uygulanan yük ise 60, 100 veya 150 kg’dır.
Bu deney yapılırken numuneye önce 10 kg’lık bir ön yük ardından
geri kalan yük uygulanır. Bunun amacı, numune ile uç arasındaki
kesin teması sağlamak ve ölçü düzenindeki boşlukları gidermek
amacıyla uygulanır. Daha sonra esas yük uygulanır. Esas yük
kaldırıldıktan sonra, küçük yük hala uygulanıyor iken sertlik doğrudan
kadrandan okunur. Sertlik, esas yükün uygulanması ve bunu takiben
kaldırılmasının neden olduğu batma derinliğindeki artışın bir
fonksiyonudur. Oluşan izin derinliğindeki 0,002 mm'lik değişim,
yaklaşık olarak 1 Rockwell değerine karşılık gelmektedir.
Rockwell deneyi, bir kadranlı gösterge üzerinde doğrudan okumadan
dolayı büyüklük veya batma derinliğinin ölçümüne dayalı tüm sertlik
deneylerinin en hızlı olanıdır. Hassasiyet oldukça yüksektir.
Deney cihazının hassasiyeti, her ölçümden önce sertliği bilinen standart sertlik bloğu ile kontrol edilmelidir. Bu blokların
sertliği, muayene edilecek parçanın sertliğine mümkün olduğu kadar yakın olmalıdır.
Brinell : Brinell sertlik testinde sertleştirilmiş çelik veya tungsten
karbürden yapılmış bir bilya, sertliği ölçülecek numunenin yüzeyine
bastırılır. Bilyanın yüzeyde oluşturduğu izin çapı ölçülür ve yükün, izin
küresel alanına bölümü olan Brinell sertliği bir tablodan okunur.
Muayene edilen parça iz derinliğinin en az 8 katı kalınlığında olmalıdır.
İki iz merkezi arasındaki mesafe iz çapının 4, parça kenarından olan
minimum uzaklık ise 2,5 katı olmalıdır.
Brinell sertlik ölçüm yöntemi, daha çok parçanın çekirdek sertliğini
tespit etmek için kullanılır. Çekirdek sertliği, malzemenin enine kesiti
alındığında, yüzey ile merkez arasındaki bölgeden alınan sertlik
değeridir. Bu nedenle yaklaşık bir çekme dayanımına karşılık gelir. Parça
kesilmeden Brinell ölçümü yapılacak ise, iz derinliği fazla olduğundan,
parça üzerindeki talaş payı dikkate alınarak ölçüm yöntemi
belirlenmelidir.
72
DENEY YÜKÜ SEÇİM TABLOSU
Bilya çapı
D
(mm)
F/D2 Yük Derecesi
(kp olarak)
30
10
5
2,5
1,25
Uygulanan Yük (kg)
10
3000
1000
500
250
125
5
750
250
125
62,5
31,25
187,5
62,5
31,25
15,625
7,8125
30
10
5
2,5
1,25
2,5
1
Ölçülen Brinell sertliği için herhangi bir belirtme yoksa 10mm bilya ve 3000kg yük kullanıldığı anlaşılır.
Fakat sertlik değerinden sonra;
HB 30
: 10mm bilya, 3000kg yük,
HB 30/5
: 5mm bilya, 750kg yük,
HB 2,5/5/20 : 5mm bilya, 62,5kg yük, 20 sn yük uygulama süresi
şeklinde belirtmeler yapılabilir.
Yani sertlik değerinden sonra HB x/y/z şeklinde bir belirtme varsa, burada;
x : yük derecesi
y : bilya çapı
z : yükün uygulanma süresini tanımlar.
Vickers : Tepe açısı 136o olan piramit şekilli elmas uç kullanılır. Normal olarak
uygulanan yük 1-30kg arasında değişir, fakat hem daha düşük hem de daha yüksek
yükler kullanılabilir. Elmas uçla sağlanan izin köşegenlerinin ortalama uzunluğu
ölçülür ve sertlik değeri bir tablodan okunur. Sertlik, yükün izin piramitsel alanına
bölümü olarak ölçülür. Çelikler için numunenin kalınlığı izin diagonalinin 1,2 katı
olmalıdır. Komşu izlerin merkezleri arasındaki veya merkez ile herhangi bir kenar
arasındaki minimum uzaklık izin diagonalinin 2,5 katı olmalıdır. Vickers sertlik
deneyi hem sert hem de yumuşak malzemeler için kullanılır. Küçük batma
derinliğinden dolayı malzemenin yüzey sertliğinin ölçülmesine uygundur. Özellikle
nitrasyon yapılmış parçalarda kullanılır.
Mikro Vickers: Bu deney, özellikle çok küçük numunelerin ve ince sacların
sertliklerini ölçmede elverişlidir. Yüzeyi sertleştirilmiş parçalarda sert tabaka
derinliği, dekarbürize derinliği veya elektrolitik olarak kaplanmış
malzemelerin sertlikleri de bu deney ile tespit edilir. Ayrıca metalik alaşımlarda fazların sertliklerinin tespitinde, cam ve
porselen gibi çok sert ve kırılgan malzemelerin sertliklerini ölçmede de kullanılabilir. Deney malzemesinin sertliğine
göre seçilen uygun yükler için, batıcı ucun malzemeye girdiği derinlik hiç bir zaman “1” mikronu geçmez.
Mikro Vickers sertlik cihazı çok hassas olup kontrolü otomatiktir. Diğer sertlik ölçme cihazlarından farklı olan yanı
komple metal mikroskobunu ihtiva etmesidir.
Knoop : Mikro sertlik ölçme yöntemidir. Bu deneyde tepe açısı 130º ve 172º 30’ olan piramit şekilli elmas bir uç malzeme
üzerine bastırılır. Uygulanan yük 10-1000g’dır. Vickers testinde olduğu gibi, izin köşegenlerinin ortalama uzunluğu ölçülür ve
sertlik değeri bir tablodan okunur. Sertlik, yükün izin piramitsel alanına bölümü olarak ölçülür. Knoop sertlik testi daha çok
cam ve seramik gibi gevrek malzemelerin sertliğinin ölçülmesinde kullanılır.
73
Shore : Bu yöntemde bir düşey tüp içinde düşürülen bir çekicin cisme çarpıp geri sıçraması ile ulaştığı yükseklik ölçülür. Batıcı
uç olarak su verilmiş çelik bilya veya küresel elmas uç kullanılır ve bunlar düşen ağırlığın alt yüzeyine tutturulur. Metalin
sertliği ile bu sıçrama yüksekliği orantılıdır. Bir bakıma sertliği, malzemenin elastikiyetine bağlı olarak ölçer. Metallerin
sertliğini ölçmede yaygın kullanılan bir yöntem değildir.
Lastiklerde kullanılan yöntemde ise lastiğin içine batmaya çalışan bir uç kullanılır. Ucun gerisinde bulunan yay lastiğin
sertliğine göre gerilir ve yayın gerilmesine bağlı olarak lastiğin sertliği belirlenir.
Shore sertlik testinde kullanılan batıcı uçların şekli aşağıda gösterilmiştir. En çok kullanılan yöntemlerden Shore A için
uygulama yükü 822g, Shore D için ise 4536g’dır.
Bu yöntemin en önemli avantajı iz bırakmadan sertlik ölçme imkanı ve çok geniş bir yüzeyde sertlik dağılımını ölçebilme
kolaylığı sağlamasıdır.
74
SERTLİK DÖNÜŞÜM TABLOSU - I
Rockwell
Rockwell Superficial
Brinell
Vickers
Shore
HB
HV
HS
60 kg
Yaklaşık
Çekme
Dayanımı
A
B
C
15-N
30-N
45-N
60 kg
100 kg
150 kg
15 kg
30 kg
45 kg
3000 kg
500 kg
10 kg
Elmas
Konik Uç
1/16"
Çelik Bilya
Elmas
Konik Uç
Elmas
Konik Uç
Elmas
Konik Uç
Elmas
Konik Uç
10mm
Çelik Bilya
10mm
Çelik Bilya
136 Elmas
Piramit Uç
Elmas
Konik Uç
MPa
86.5
---
70
94.0
86.0
77.6
---
---
1076
101
---
86.0
---
69
93.5
85.0
76.5
---
---
1044
99
---
85.6
---
68
93.2
84.4
75.4
---
---
940
97
---
85.0
---
67
92.9
83.6
74.2
---
---
900
95
---
84.5
---
66
92.5
82.8
73.2
---
---
865
92
---
83.9
---
65
92.2
81.9
72.0
739
---
832
91
---
83.4
---
64
91.8
81.1
71.0
722
---
800
88
---
82.8
---
63
91.4
80.1
69.9
705
---
772
87
---
82.3
---
62
91.1
79.3
68.8
688
---
746
85
---
81.8
---
61
90.7
78.4
67.7
670
---
720
83
---
81.2
---
60
90.2
77.5
66.6
654
---
697
81
---
80.7
---
59
89.8
76.6
65.5
634
---
674
80
---
80.1
---
58
89.3
75.7
64.3
615
---
653
78
2180
79.6
---
57
88.9
74.8
63.2
595
---
633
76
2110
79.0
---
56
88.3
73.9
62.0
577
---
613
75
2050
78.5
120
55
87.9
73.0
60.9
560
---
595
74
1985
78.0
120
54
87.4
72.0
59.8
543
---
577
72
1920
77.4
119
53
86.9
71.2
58.6
525
---
560
71
1845
76.8
119
52
86.4
70.2
57.4
500
---
544
69
1795
76.3
118
51
85.9
69.4
56.1
487
---
528
68
1740
75.9
117
50
85.5
68.5
55.0
475
---
513
67
1675
75.2
117
49
85.0
67.6
53.8
464
---
498
66
1630
74.7
116
48
84.5
66.7
52.5
451
---
484
64
1565
74.1
116
47
83.9
65.8
51.4
442
---
471
63
1520
73.6
115
46
83.5
64.8
50.3
432
---
458
62
1480
73.1
115
45
83.0
64.0
49.0
421
---
446
60
1445
72.5
114
44
82.5
63.1
47.8
409
---
434
58
1395
72.0
113
43
82.0
62.2
46.7
400
---
423
57
1365
71.5
113
42
81.5
61.3
45.5
390
---
412
56
1330
70.9
112
41
80.9
60.4
44.3
381
---
402
55
1300
70.4
112
40
80.4
59.5
43.1
371
---
392
54
1265
69.9
111
39
79.9
58.6
41.9
362
---
382
52
1230
69.4
110
38
79.4
57.7
40.8
353
---
372
51
1200
68.9
110
37
78.8
56.8
39.6
344
---
363
50
1165
68.4
109
36
78.3
55.9
38.4
336
---
354
49
1135
67.9
109
35
77.7
55.0
37.2
327
---
345
48
1110
67.4
108
34
77.2
54.2
36.1
319
---
336
47
1085
o
75
SERTLİK DÖNÜŞÜM TABLOSU - II
Rockwell
Brinell
Vickers
Shore
HB
HV
HS
60 kg
Yaklaşık
Çekme
Dayanımı
A
B
C
15-N
30-N
45-N
60 kg
100 kg
150 kg
15 kg
30 kg
45 kg
3000 kg
500 kg
10 kg
Elmas
Konik Uç
1/16"
Çelik Bilya
Elmas
Konik Uç
Elmas
Konik Uç
Elmas
Konik Uç
Elmas
Konik Uç
10mm
Çelik Bilya
10mm
Çelik Bilya
136 Elmas
Piramit Uç
Elmas
Konik Uç
MPa
66.8
108
33
76.6
53.3
34.9
311
---
327
46
1050
66.3
107
32
76.1
52.1
33.7
301
---
318
44
1025
65.8
106
31
75.6
51.3
32.5
294
---
310
43
995
65.3
105
30
75.0
50.4
31.3
286
---
302
42
970
64.7
104
29
74.5
49.5
30.1
279
---
294
41
940
64.3
104
28
73.9
48.6
28.9
271
---
286
41
920
63.8
103
27
73.3
47.7
27.8
264
---
279
40
900
63.3
103
26
72.8
46.8
26.7
258
---
272
39
875
62.8
102
25
72.2
45.9
25.5
253
---
266
38
855
62.4
101
24
71.6
45.0
24.3
247
---
260
37
835
62.0
100
23
71.0
44.0
23.1
240
201
254
36
820
61.5
99
22
70.5
43.2
22.0
234
195
248
35
795
61.0
98
21
69.9
42.3
20.7
228
189
243
35
780
60.5
97
20
69.4
41.5
19.6
222
184
238
34
765
59.0
96
18
---
---
---
216
179
230
33
---
58.0
95
16
---
---
---
210
175
222
32
---
57.5
94
15
---
---
---
205
171
213
31
---
57.0
93
13
---
---
---
200
167
208
30
---
56.5
92
12
---
---
---
195
163
204
29
---
56.0
91
10
---
---
---
190
160
196
28
---
55.5
90
9
---
---
---
185
157
192
27
---
55.0
89
8
---
---
---
180
154
188
26
---
54.0
88
7
---
---
---
176
151
184
26
---
53.5
87
6
---
---
---
172
148
180
26
---
53.0
86
5
---
---
---
169
145
176
25
---
52.5
85
4
---
---
---
165
142
173
25
---
52.0
84
3
---
---
---
162
140
170
25
---
51.0
83
2
---
---
---
159
137
166
24
---
50.5
82
1
---
---
---
156
135
163
24
---
50.0
81
0
---
---
---
153
133
160
24
---
49.5
80
---
---
---
---
150
130
---
---
---
49.0
79
---
---
---
---
147
128
---
---
---
48.5
78
---
---
---
---
144
126
---
---
---
48.0
77
---
---
---
---
141
124
---
---
---
47.0
76
---
---
---
---
139
122
---
---
---
46.5
75
---
---
---
---
137
120
---
---
---
46.0
74
---
---
---
---
135
118
---
---
---
o
76
SERTLİK DÖNÜŞÜM TABLOSU - III
Rockwell
Brinell
Vickers
Shore
HB
HV
HS
60 kg
Yaklaşık
Çekme
Dayanımı
A
B
C
15-N
30-N
45-N
60 kg
100 kg
150 kg
15 kg
30 kg
45 kg
3000 kg
500 kg
10 kg
Elmas
Konik Uç
1/16"
Çelik Bilya
Elmas
Konik Uç
Elmas
Konik Uç
Elmas
Konik Uç
Elmas
Konik Uç
10mm
Çelik Bilya
10mm
Çelik Bilya
136 Elmas
Piramit Uç
Elmas
Konik Uç
MPa
45.5
73
---
---
---
---
132
116
---
---
---
45.0
72
---
---
---
---
130
114
---
---
---
44.5
71
---
---
---
---
127
112
---
---
---
44.0
70
---
---
---
---
125
110
---
---
---
43.5
69
---
---
---
---
123
109
---
---
---
43.0
68
---
---
---
---
121
107
---
---
---
42.5
67
---
---
---
---
119
106
---
---
---
42.0
66
---
---
---
---
117
104
---
---
---
41.8
65
---
---
---
---
116
102
---
---
---
41.5
64
---
---
---
---
114
101
---
---
---
41.0
63
---
---
---
---
112
99
---
---
---
40.5
62
---
---
---
---
110
98
---
---
---
40.0
61
---
---
---
---
108
96
---
---
---
39.5
60
---
---
---
---
107
95
---
---
---
39.0
59
---
---
---
---
106
94
---
---
---
38.5
58
---
---
---
---
104
92
---
---
---
38.0
57
---
---
---
---
102
91
---
---
---
37.8
56
---
---
---
---
101
90
---
---
---
37.5
55
---
---
---
---
99
89
---
---
---
37.0
54
---
---
---
---
---
87
---
---
---
36.5
53
---
---
---
---
---
86
---
---
---
36.0
52
---
---
---
---
---
85
---
---
---
35.5
51
---
---
---
---
---
84
---
---
---
35.0
50
---
---
---
---
---
83
---
---
---
34.8
49
---
---
---
---
---
82
---
---
---
34.5
48
---
---
---
---
---
81
---
---
---
34.0
47
---
---
---
---
---
80
---
---
---
33.5
46
---
---
---
---
---
79
---
---
---
33.0
45
---
---
---
---
---
79
---
---
---
32.5
44
---
---
---
---
---
78
---
---
---
32.0
43
---
---
---
---
---
77
---
---
---
31.5
42
---
---
---
---
---
76
---
---
---
31.0
41
---
---
---
---
---
75
---
---
---
30.8
40
---
---
---
---
---
74
---
---
---
30.5
39
---
---
---
---
---
74
---
---
---
30.0
38
---
---
---
---
---
73
---
---
---
29.5
37
---
---
---
---
---
72
---
---
---
o
77
SERTLİK DÖNÜŞÜM TABLOSU - IV
Rockwell
Brinell
Vickers
Shore
HB
HV
HS
60 kg
Yaklaşık
Çekme
Dayanımı
A
B
C
15-N
30-N
45-N
60 kg
100 kg
150 kg
15 kg
30 kg
45 kg
3000 kg
500 kg
10 kg
Elmas
Konik Uç
1/16"
Çelik Bilya
Elmas
Konik Uç
Elmas
Konik Uç
Elmas
Konik Uç
Elmas
Konik Uç
10mm
Çelik Bilya
10mm
Çelik Bilya
136 Elmas
Piramit Uç
Elmas
Konik Uç
MPa
29.0
36
---
---
---
---
---
71
---
---
---
28.5
35
---
---
---
---
---
71
---
---
---
28.0
34
---
---
---
---
---
70
---
---
---
27.8
33
---
---
---
---
---
69
---
---
---
27.5
32
---
---
---
---
---
68
---
---
---
27.0
31
---
---
---
---
---
68
---
---
---
26.5
30
---
---
---
---
---
67
---
---
---
26.0
29
---
---
---
---
---
66
---
---
---
25.5
28
---
---
---
---
---
66
---
---
---
25.0
27
---
---
---
---
---
65
---
---
---
24.5
26
---
---
---
---
---
65
---
---
---
24.2
25
---
---
---
---
---
64
---
---
---
24.0
24
---
---
---
---
---
64
---
---
---
23.5
23
---
---
---
---
---
63
---
---
---
23.0
22
---
---
---
---
---
63
---
---
---
22.5
21
---
---
---
---
---
62
---
---
---
22.0
20
---
---
---
---
---
62
---
---
---
21.5
19
---
---
---
---
---
61
---
---
---
21.2
18
---
---
---
---
---
61
---
---
---
21.0
17
---
---
---
---
---
60
---
---
---
20.5
16
---
---
---
---
---
60
---
---
---
20.0
15
---
---
---
---
---
59
---
---
---
---
14
---
---
---
---
---
59
---
---
---
---
13
---
---
---
---
---
58
---
---
---
---
12
---
---
---
---
---
58
---
---
---
---
11
---
---
---
---
---
57
---
---
---
---
10
---
---
---
---
---
57
---
---
---
---
9
---
---
---
---
---
56
---
---
---
---
8
---
---
---
---
---
56
---
---
---
---
7
---
---
---
---
---
56
---
---
---
---
6
---
---
---
---
---
55
---
---
---
---
5
---
---
---
---
---
55
---
---
---
---
4
---
---
---
---
---
55
---
---
---
---
3
---
---
---
---
---
54
---
---
---
---
2
---
---
---
---
---
54
---
---
---
---
1
---
---
---
---
---
53
---
---
---
---
0
---
---
---
---
---
53
---
---
---
o
78
YAYGIN KULLANILAN SERTLİK DENEYLERİ
Metod
Simge
Brinell
HB, BSD
A
HRA
C
HRC
D
Batıcı Uç
Deney Yükü
Prensip
Uygulama
10mm, 5mm veya
2,5mm çaplı çelik
veya tungsten
karbür bilya
Bilya çapına ve
malzeme cinsine
bağlı olarak
62,5kg’dan
3000kg’a kadar
değişen yükler
yaygın olarak
kullanılır.
Uygulanan yükün
malzeme yüzeyinde
oluşan izin alanına
oranıdır. Birimi
2
kg/mm ’dir.
Dökme demirler, çelikler ve
demir dışı alaşımlar.
60
Çok sert malzemeler
150
Yüksek mukavemetli çelikler
HRD
100
Yüksek mukavemetli çelikler
B
HRB
100
F
HRF
G
HRG
Rockwell
E
HRE
15N
HR 15N
30N
HR 30N
45N
HR 45N
15T
HR 15T
30T
HR 30T
45T
HR 45T
Vickers
o
Tepe açısı 120
olan elmas konik
uç
1/16” çapında
çelik bilya
60
150
1/8” çapında çelik
bilya
o
Tepe açısı 120
olan elmas konik
uç
HV, VSD
30
45
30
45
0,5-100kg
Tepe açısı 136
olan elmas
piramit uç
10-1000g
o
Knoop (Micro
Sertlik)
KHN
Rockwell C, A, B ve F’nin
uygulanamadığı durumlarda,
özellikle çok ince veya küçük
numunelere uygulanır. Daha çok
jilet gibi ince sacların, yüzeyleri
az miktarda karbürize veya
dekarbürize edilmiş veya
nitrasyonla yüzeyi sertleştirilmiş
çeliklerin sertliklerini ölçmede
kullanılır.
15
15
1/16” çapında
çelik bilya
o
Micro Vickers
100
Batıcı ucun
malzemeye batma
derinliği
Tepe açıları 172
o
30’ ve 130 olan
elmas piramit uç
10-1000g
Düşük ve orta karbonlu çelikler,
pirinç ve bronz
Çok yumuşak malzemeler,
tavlanmış pirinç ve bakır
Yumuşak malzemeler ve
alüminyum
Yumuşak malzemeler ve
alüminyum
Uygulanan yükün
malzeme yüzeyinde
oranıdır. Birimi
2
kg/mm ’dir.
Uygulanan yükün
malzeme yüzeyinde
oranıdır. Birimi
2
kg/mm ’dir.
Çok düşükten çok yüksek
sertlikteki kalın ve ince
numunelere uygulanır.
Yüzey ve mikroyapısal
bileşenlerin sertliğini ölçmede
kullanılır.
Yapıyı oluşturan bileşenler,
nitrasyon yapılmış parçalar,
elektrolitik olarak kaplanmış
malzemeler, cam ve seramik
gibi çok gevrek malzemeler.
79
Çekme Testi
Çekme testi, malzemelerin ekseni doğrultusunda çekmeye zorlandığı zaman göstermiş olduğu davranışları belirlemek için
yapılır. Mekanik özellikleri değerlendirme bakımından en faydalı test olup deney parçası kısa zamanda kopuncaya kadar
çekilir. Test parçasına sabit hızlı eksenel çekme yükü uygulanır ve belirli uzamayı sağlamak için gerekli yük bağımlı değişken
olarak ölçülür. Bir çekme testinin sonuçları yük-uzama eğrisi çizilerek gösterilir.
Akma mukavemeti taşınabilecek en büyük yükün belirlenmesinde kullanılır. Bu mukavemet genellikle bir emniyet katsayısıyla
bölünür. Çekme deneyinde gerilme-şekil değiştirme eğrisinin altında kalan alan, malzemenin kopmadan önce absorbe ettiği
enerjiyi, bu da malzemenin tokluğunu belirler.
Statik yüklemeye maruz kalabilecek bir malzemenin maksimum tasarım gerilimi çekme deneyi ile belirlenir. Malzemeye ait
çekme testi için, aynı malzemeden kesilmiş ve aynı şartlarda ısıl işlem görmüş numune parçadan deney çubuğu çıkartılır.
Çubuk çekme makinasına bağlanır ve kırılma meydana gelinceye kadar artan bir yüke maruz bırakılır. Çekme deneyi TS EN ISO
6892-1 standardında tanımlanmıştır. Çekme numunesi hazırlanması ise TS EN ISO 377 ve TS 138 EN 10002-1’de
tanımlanmıştır (Küresel grafitli dökme demirler için TS 526 EN1563/1995; Lamel grafitli dökme demirler için TS 552
EN1561/1998).
Numune
Test
Parçası
80
Yuvarlak kesitli parçalar için çekme numunesi :
d0 : Numune çapı
L0 : Ölçü uzunluğu = 5d0
L0
Lc : İnceltilmiş kısmın uzunluğu = L0 + d0
Lc
Lt : Toplam uzunluk
Lt
D
d0
D : Numunenin baş kısmının çapı = 1,2d0
h
h : Baş kısmın uzunluğu
Yassı malzemeler için çekme numunesi :
b : Genişlik
a
b
B
a : Kalınlık
S0 : Numunenin birim alanı = a x b
B : Numunenin baş kısmının genişliği
L0
L0 : Ölçü uzunluğu = 5,65√S0
Lc
Lc : İnceltilmiş kısmın uzunluğu = L0 x b
h
Lt
Lt : Toplam uzunluk
h : Baş kısmın uzunluğu
81
Gerilme
Elastik
Def.
Rm
Üst Akma
Noktası ReH
Plastik
Deformasyon
Çekme
Dayanımı
Kopma
Noktası
Alt Akma
Noktası ReL
Birim Uzama
Akma Dayanımı
: Malzemenin kalıcı şekil değişimi yapmaya başladığı gerilme değerine akma dayanımı denir.
Çekme Dayanımı
: Deney çubuğunun alanından hesaplanan, numunenin kırılmasına neden olan gerilmenin maksimum
değeridir.
Kopma Dayanımı
: Kırılma (kopma) anında uygulanan yükün eğrinin altındaki alana bölünmesi ile bulunan gerilmedir.
Kopma dayanımı, çekme dayanımından küçük görülmesine rağmen bu kesit daralması olayı sonucu
olduğundan gerçekte durum böyle değildir.
Uzama
: Çekme deneyinin tamamlanmasından sonra deney çubuğunun boyundaki artışın ilk boya oranıdır.
Uzama miktarı malzemenin süneklik ölçüsü olup, kesit daralması olarak ifade edilir ve malzemenin
maruz kalabileceği plastik deformasyon miktarını gösterir.
Bir malzemenin plastik şekil değiştirme esnasında enerji absorbe etme özelliğine tokluk denilir. Çekme eğrisi altında kalan
alan malzeme tokluğunun bir ölçüsüdür. Tokluk malzemenin dayanımını ve sünekliğini beraber değerlendiren bir kavramdır.
Bir malzemenin dayanımının yüksek olması veya çok sünek olması, o malzemenin enerji yutabilme kapasitesinin fazla
olduğunu göstermez. Sünekliği yüksek olan malzemenin tokluğu, daha az sünek olan bir malzemeye göre düşük olabilir.
Kopma uzaması ve kopma büzülmesi malzemelerin süneklik özelliklerinin bir ölçüsüdür.
Kopmadan önce belirli bir uzama gösteren (bazı kaynaklar %5 kopma uzaması kabul etmektedir) malzemelere sünek
malzeme, göstermeyen malzemelere gevrek malzeme denilmektedir.
82
Süreksiz Akma Gösteren Sünek Malzeme:
Başlangıçta malzeme kuvvetle orantılı olarak uzamaktadır. Belirli bir
noktada uzama artarken kuvvet artmamaktadır. Diyagramdaki zikzaklı
bölgeye akma sınırı denir. Bu sınırda malzeme içinde büyük değişiklikler
ve kaymalar olur. Akmanın ilk başladığı noktaya üst akma sınırı (ReH),
zikzakların sona erdiği en düşük nokta alt akma sınırı (ReL) denir. Akma
bölgesinden sonra diyagramda tekrar bir yükselme görülür. Gerilmenin
en büyük değeri çekme dayanımı (Rm)’dır. Çekme dayanımı noktasına
kadar malzeme homojen uzar. Bu noktadan sonra ise kesiti daralarak
(boyun verme) kopar. Çekme dayanımı, gevrek malzemeler için dayanım
sınırıdır.
Sürekli Akma Gösteren Gevrek Malzeme:
Başlangıçta süreksiz akma gösteren sünek malzemelerde olduğu gibi birim
şekil değiştirme kuvvetle orantılı olarak artmaktadır. Belirli bir noktada
doğrusallık bozulmaktadır. Akma noktası göstermeyen malzemelerde belirli
bir şekil değiştirmenin (εp) meydana geldiği nokta akma sınırı olarak alınır.
Genellikle 0,002(%0,2) şekil değiştirmenin olduğu noktadan elastik
bölgedeki doğruya paralel çizilir. Eğriyi kestiği nokta akma sınırı olarak
alınır.
Çekme deneyi sırasında elastik bölgede, uygulanan kuvvet bırakılırsa malzeme ilk haline geri döner. Malzeme üzerinde kalıcı
deformasyon kalmaz. Ancak plastik deformasyon bölgesinde kuvvet bırakılırsa malzeme kuvvetin bırakıldığı noktadan elastik
doğruya paralel şekilde geri döner. Malzeme üzerinde kalıcı deformasyon meydana gelir ve dislokasyon yoğunluğu artar,
dayanım değerleri artar, sünekliği azalır (Şekil değiştirme sertleşmesi).
Çekme deneyi sonucunda numunenin temsil ettiği malzemeye ait aşağıdaki mekanik özellikler bulunabilir:
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
Elastiklik sınırı
Rezilyans (Malzemenin birim hacminin elastik olarak absorbe ettiği enerji miktarı)
Akma gerilmesi
Çekme dayanımı
Tokluk
% uzama
% kesit daralması
83
Çentik Darbe Testi (Charpy Testi)
Metallerin özellikle gevrek kırılmaya uygun şartlardaki mekanik özellikleri hakkında bilgi edinmek ve numunenin dinamik bir
zorlama altında kırılması için gerekli enerji miktarını (darbe direncini) belirlemek için yapılan testtir.
Hatalı ısıl işlem veya başka nedenlerden doğan kırılganlığı çekme deneyi ile tespit etmek mümkün olamayabilir. Çentik darbe
deneyi ile bu kırılganlık rahatlıkla gözlenebilir.
Çentikli darbe deneyleri genellikle Charpy ve İzod darbe deneyi olarak iki türde yapılmaktadır. Bu deney arasındaki temel fark
Charpy darbe deneyinde numune yatay olarak mesnetler arasına yerleştirilirken, İzod darbe deneyinde numune dikey olarak
bir kavrama çenesine sıkıştırılır.
Deneyde belirli ağırlıktaki bir çekiç belirli bir h2 yüksekliğinden serbest olarak mesnet üzerine konmuş malzeme örneği üzerine
düşürülür. Çekiç, yörüngesi üzerindeki örneği, zayıflatılmış kesitinden kırarak yoluna devam eder ve çarpma nedeniyle
potansiyel enerjinin bir kısmını kaybettiğinden h2’den küçük bir h1 yüksekliğine çıkar. P ile çekicin ağırlığı, W ile malzemenin
kırılması için harcanan iş gösterilirse;
P×h2 = P×h1+W
⇒W = P (h2 – h1)
Deney aletindeki özel bir düzenek ile W doğrudan doğruya ölçülür, birimi Joule’dür.
Charpy deney metodu TS EN 10045-1 standardında belirtilmiştir.
Malzemenin mekanik özellikleri hakkında bilgi edinmek için yapılan darbe deneyinin sonuçlarını çentik açısı, sıcaklık,
malzemenin bileşimi, haddeleme yönü, malzemenin üretim yöntemi ve mikroyapısı etkilemektedir.
Genellikle bir malzemenin darbe direnci enerjisi ile sünekliği arasında bir ilişki vardır. Fazla süneklik göstermeyen
malzemelerin (%1-2’in altında) darbe dirençleri de düşüktür.
Malzemelerin darbe dayanımı sıcaklık karşısında da değişim göstermektedir. Darbe dayanımı sıcaklık düştükçe düşer. Darbe
testinin farklı sıcaklılarda yapılmasıyla malzemenin geçiş sıcaklığı belirlenir. Geçiş sıcaklığı malzemenin sünek kırılmadan
gevrek kırılmaya geçişin olduğu sıcaklıktır. Bu genellikle malzemede %50 gevrek %50 sünek kırılmanın olduğu noktadaki
sıcaklık olarak bilinir. Bir malzemede geçiş sıcaklığının düşük olması istenir. Çünkü o malzemenin kullanıldığı ortam sıcaklığı
çok düşük olabilir. Bu durumda oda sıcaklığında normal bir darbe (kırılma) direnci gösterse bile geçiş sıcaklığının altında
kırılma riski önemli ölçüde artacaktır.
84
CİVATA ve SOMUNLAR İÇİN DAYANIM KALİTE GRUPLARI ve MEKANİK ÖZELLİKLERİ
Kullanım Tarzı
Çekme
Dayanımı
Akma
Sınırı
Uzama
L0 = 5 d0
(min)
Brinell
Sertliği
Çentik Darbe
Dayanımı
(min)
Tanımlama
Civata
Somun
MPa
MPa
%
HB30
J
3.6
*
-
340-420
200
30
98-120
-
4.6
*
*
400-550
210
25
98-160
-
-
*
*
340-550
210
-
-
-
4.8
*
-
400-550
320
14
115-160
-
5.6
*
*
500-700
280
22
145-205
50
5.8
*
*
500-700
400
10
145-205
-
6.6
*
-
600-800
360
18
175-235
40
6.8
*
*
600-800
480
8
175-235
-
6.9
*
-
600-800
540
12
175-235
40
8.8
*
*
800-1000
640
12
235-293
70
10.9
*
-
1000-1200
900
8
293-350
50
12.9
*
-
1200-1400
1080
8
350-405
40
14.9
*
-
1400-1600
1250
7
≈ 405
30
85
DÖNÜŞÜM FAKTÖRLERİ
Parametre
Dönüşümler
Zaman
1h = 60 dk = 3600 sn
2
3
1m = 10 cm = 10 mm
o
-10
-8
1A = 10 m = 10 cm
Uzunluk
1in = 2,54 cm = 25,4 mm
1ft = 30,48 cm = 304,8 mm
2
4
2
6
2
1m = 10 cm = 10 mm
Alan
2
2
1m = 1550 in = 10,76 ft
2
1N = 0,102 kg
Kuvvet
1kg = 2,204 lb = 9,81 N
5
1 lb = 4,448x10 dyne = 4,448 N
2
-6
2
-6
2
1N/m (Pa) = 0,102x10 kg/mm = 145x10 lb/in (psi)
2
2
6
2
1kg/mm = 1422 lb/in (psi) = 9,81x10 N/mm
Gerilme
2
-4
2
4
2
1 lb/in (psi) = 7,04x10 kg/mm = 6,93x10 dyne/cm
3
6
2
1 ksi = 10 psi = 6,89x10 N/m
7
1N.m(J) = 0,102 kg.m = 10 erg (dyne.cm)
-7
Enerji
1N.m(J) = 0,239 cal = 2,78x10 KWh
1 lb.ft = 1,356 N.m(J)
1 J/sn(W) = 0,102 kg.m/sn
7
1 J/sn(W) = 10 erg/sn = 0,239 cal/sn
Güç
1 BG = 75 kg.m/sn = 550 lb.ft/sn = 746 W(J/sn)
1 lb.ft/sn = 1,356 W
o
o
C = (5/9)( F-32)
Sıcaklık
o
C = K-273,15
SIK KULLANILAN MALZEMELERİN YOĞUNLUKLARI
3
3
Sembol
İsim
Yoğunluk (gr/cm )
Sembol
İsim
Yoğunluk (gr/cm )
Al
Alüminyum
2,70
Mo
Molibden
10,22
Sb
Antimon
6,69
Ni
Nikel
8,91
Cu
Bakır
8,90
Si
Silisyum
2,33
B
Bor
2,33
Ti
Titanyum
4,51
Zn
Çinko
7,13
V
Vanadyum
6,12
Fe
Demir
7,87
W
Wolfram
19,27
Sn
Kalay
7,29
Zr
Zirkonyum
6,50
C
Karbon
2,20
-
Pirinç
8,50
Co
Kobalt
8,90
-
Dökme demir
7,25
Cr
Krom
7,20
-
Karbon çelikleri
7,85
Pb
Kurşun
11,34
-
Delrin
1,42
S
Kükürt
2,07
-
Polyamid
1,135
Mg
Magnezyum
1,74
-
Polietilen
0,95
Mn
Mangan
7,43
-
Teflon
2,13
86
Kaynaklar:
1- KOÇAK, Hakan - 2006, Takım Çelikleri El Kitabı
2- TOPBAŞ, M. Ali - Çeliklerin Isıl İşlemi
3- TOPBAŞ, M. Ali - Çelik ve Isıl İşlem Atlası
87

ISIL İŞLEM ve UYGUN MALZEME SEÇİMİ

Transkript

Benzer belgeler

Adler Katalog

ÜRÜN İLAVELERİ KARBÜR-NC Merkezleme matkabı

Plastik Kalıp Elemanları Katalogu

ÜRÜN KATALOĞU / PRODUCT CATALOGUE

Posco Assan TST Katalog

Çelik Tablosu - Quantum Takım Sanayi Ürünleri Çelik Ticaret A. Ş.

WNT NEW EcoCut

DDL-10 GGL-100 A48-20 B FC 10 Ft 10 D

Kimyasal Değerler