Transcript Özel çelikler YÜKSEK MANGANLI OSTENİTİK

Özel çelikler
YÜKSEK MANGANLI OSTENİTİK
ÇELİKLER
 Kullanıldığı yerler;
 Yüksek darbe ve aşınmanın olduğu uygulamalar.
Uygulama örnekleri
 Çeneli kırıcılar
İç yapısı
GX120 Mn12 ve GX120 Mn16 analizine uygun
malzemelerden dökülen parçanın iç yapısı,
parçanın soğuma hızıyla yakından ilgilidir.
 Ancak, bu malzemelerde her zaman
karşılaşılacak olan yapı, γ + M3C dir . Bu
fazlardan γ ( ostenit), ana yapıyı
oluşturduğundan, sözü edilen malzemelere
ostenitik Mn lı çelik denir.
 Döküm yapısında bulunan diğer faz, M3C,
(Fe,Mn)3C şeklinde ifade edilir.

Döküm yapısı
γ
Tane içinde çökelen
M3C karbürü
Tane sınırında çökelen
M3C karbürü
 gösterilen resim, yavaş soğuyan bir parçadan
çekilmiş iç yapı resmidir. Soğuma daha hızlı
olsaydı, tane içinde karbür oluşmayabilirdi. Tane
sınırında oluşan karbür ise, daha ince olabilirdi. Bu
haliyle malzeme, hafif manyetik özellik gösterir.
Darbe direnci düşüktür.
Ostenitik Mn lı çeliğin ısıl işlemi
 Tane sınırı ve içinde oluşan karbürlerin giderilmemesi
durumunda malzemenin darbe direnci düşer ve çalışma
sırasında parça çok kısa zamanda kırılır.
 Isıl işlem yapılmasının sebebi;
 Tanenin içindeki ve özellikle, tane sınırında bulunan
karbürleri ostenit yapısı içerisinde eritmektir.
Isıl işlemin yapılışı
 Bu ısıl işlemin adı; homojenleştirme ısıl işlemidir.
1100
C0
900
600
zaman
Hızlı soğutma
Isıtma hızı -bekleme süresi-soğutma
 600 C0 kadar, 80 C0/ saat
 600-900 arası, 100 C0/ saat
 900-1100 arası 150 C0/ saat
 Her sıcaklıkta 25,4 mm kalınlık için 1 saat
beklenmelidir.
 Soğutma su içerisinde yeterince hızlı yapılmalıdır.
Isıl işleme bağlı çatlama
çatlak
çatlak
Çatlakların hikayesi
 Analizi %Mn: 12, %C. 1.3
 Parça kalınlığı 140 mm
 Dökümden sonra tav fırınında, saatte 300 C0 ısıtma hızıyla
tavlanmış. Tavlama işlemi, iki parça üst üste konularak yapılmış.
 Hızlı soğutma dan sonra çatlaklar görülmüş.
 Çatlamanın sebebi; ısı şoku, tavlama hızı başlangıçta 80 C0/saat
olmalıydı. 600 C0 en az iki saat bekletilmeli ve 100 – 150 C0 hızla
900 C0 sıcaklığa ulaştıktan sonra iki saat bekletilmeli ve 1100 C0
çıktıktan sonra yeteri kadar bekletilip hızlı soğutulmalıydı. Ayrıca,
parçalar üst üste konulmadan fırına yüklenmeliydi ( parça
ağırlıkları 1200 kg)
Homojenleştirme ısıl işleminin
iç yapıya etkisi
Resmin yorumu
 Isıl işlem yapıldığından dolayı karbürler ostenit fazı
içerisinde çözülmüştür.
 Hızlı soğutulduğu için karbürlerin yeniden çökelmeleri
önlenmiştir.
 İç yapıyı incelemek için yapılan taşlama, zımparalama
ve parlatma işlemleri sebebiyle kayma bantları ve
ikizlenmeler oluşmuştur.
Isıl işlemin mekanik özelliklere
etkisi
 Sertlik 200-250 HB den, 180-200 HB düşer. Çünkü,
karbürler çözülür. Bu sertlik aralıkları değişebilir.
 Eğme deneyi açısı 450 – 600 den 120 -1500 artar.
Dövmenin etkisi
 İç yapıya etkisi;
 Malzemenin dövülme süreci içerisinde, ikizlenme ile
şekillenme gerçekleşir. Sertlik artmaya başlar.
 Dövmeye devam edildiğinde, ikiz bantları arasında
HSP yapıda ε martenzit oluşur ( bu dönüşümün
olduğunu kabul etmeyen araştırmacılar vardır).
M3C
ε martenzit
Sertlik ve aşınma davranışına
etkisi
Darbe sayısı yüzey sertliği ilişkisi
Sertlik yüzey altından mesafe ilişkisi
Aşınma yüküne bağlı olarak, darbe
sayısı-aşınma miktarı ilişkisi
Döküm hataları
Sürekli tabaka şeklinde oluşan kalıntının
sebep olduğu hatalar
 Isıl işlemden önce,
 Isıl işlem sırasında,
 Soğutma sırasında,
 Çalışma sırasında kırılma