Bu blog yazısında, döküm işlemlerinde kullanılan çeşitli malzeme türlerini inceleyeceğiz. Deneyimli bir makine mühendisi olarak, her bir malzemenin özelliklerini, uygulamalarını ve avantajlarını anlamanıza yardımcı olmak için görüşlerimi ve bilgilerimi paylaşacağım. Dökümün büyüleyici dünyasına dalmaya ve bu malzemelerin dünyamızı nasıl şekillendirdiğini keşfetmeye hazır olun!
Yaygın olarak kullanılan döküm metalleri, her biri çeşitli uygulamalar için uygun benzersiz özellikler sunan demir ve demir dışı alaşımlar olarak genel olarak kategorize edilebilir. Döküm metalinin seçimi mekanik özellikler, maliyet, ağırlık ve korozyon direnci gibi faktörlere bağlıdır.
Demir döküm metalleri şunları içerir:
Demir dışı döküm metalleri şunları içerir:
1. Alüminyum alaşımları: Hafifliği, korozyon direnci ve iyi mukavemet/ağırlık oranı nedeniyle ödüllendirilmiştir. Otomotiv, havacılık ve tüketici ürünlerinde yaygın olarak kullanılır.
2. Bakır alaşımları:
3. Çinko alaşımları: İyi boyutsal kararlılık ve yüzey kalitesi sunar. Genellikle otomotiv ve elektronik bileşenler için basınçlı dökümde kullanılır.
4. Magnezyum alaşımları: Ağırlık azaltmanın kritik olduğu havacılık ve otomotiv uygulamalarında kullanılan en hafif yapısal metaldir.
5. Titanyum alaşımları: Yüksek mukavemet/ağırlık oranı ve mükemmel korozyon direnci ile bilinir. Havacılık ve uzayda, tıbbi implantlarda ve yüksek performanslı spor ekipmanlarında kullanılır.
Gri demir, dövülebilir demir, sfero, vermiküler demir, dökme çelik dahil olmak üzere sekiz tip döküm malzemesi yaygın olarak kullanılmaktadır, alüminyum döküm alaşım, dökme bronz ve dökme pirinç ve diğerleri. İşte bunların özelliklerinin ve uygulamalarının açıklamaları:
Gri demir, iyi akışkanlığı ve soğutma sırasında minimum büzülmesiyle bilinir. Düşük mukavemete sahiptir, ancak plastiklik ve tokluk sergiler.
Bu elastik modül Gri demirin basınç dayanımı, mikro yapıya bağlı olarak 80.000 ila 140.000 MPa arasında değişir. Basınç dayanımı, çekme dayanımından üç ila dört kat daha yüksektir.
Bu özelliklere ek olarak, gri demir ayrıca iyi aşınma direnci ve titreşim emilimine sahiptir ve çentiklere karşı hassas değildir. İşlenmesi de kolaydır. Bununla birlikte, onun kaynak performansı düşüktür.
Gri demirin maksimum sıcaklık limiti 300 ila 400°C'dir ve bunun ötesinde uzun süre maruz kalmaya dayanamaz. Bu sınırlamaya rağmen, en yaygın kullanılan demir türü olmaya devam etmektedir. dökme demir tipiTüm dökme demir üretiminin 85% ila 90%'sini oluşturmaktadır.
Dövülebilir demir, gri demirden daha düşük ancak dökme demirden daha üstün özelliklere sahiptir Çelik. Öncelikle belirli bir seviyede mukavemet ve tokluk gerektiren küçük, ince duvarlı dökümlerin üretiminde kullanılır.
Ek olarak, dövülebilir demir iyi korozyon di̇renci̇ ve işlenebilirlik. Ayrıca, darbe tokluğu gri demirden üç ila dört kat daha fazladır.
Gri iken demir dökümler genellikle daha üstün kalitede olduğu düşünülse de, sfero dökümler hala yaygın olarak kullanılmakta ve çeşitli avantajlar sunmaktadır. Örneğin, sfero döküm mükemmel işlenebilirliği ile bilinir ve aşağıdaki yollarla özelliklerinde önemli değişiklikler sergileyebilir ısıl işlem.
Sfero döküm ayrıca hem gri demirden hem de dökme çelikten daha yüksek bir çekme mukavemetine ve dövülebilir demir ve çelikten daha yüksek bir akma-çekme mukavemeti oranına sahiptir.
Ayrıca, dökme demirler arasında en iyi plastikliğe sahiptir, ancak darbe tokluğu dökme çelik ve gri demir arasında kalmaktadır.
Sfero döküm, mükemmel düşük sıcaklık özellikleri ve yüksek sıcaklık özellikleri gibi diğer alanlarda da üstündür. yorulma dayanımı#45 çeliği ile karşılaştırılabilir ancak gerilme konsantrasyonuna karşı çelikten daha düşük hassasiyete sahiptir.
Ayrıca iyi bir aşınma, ısı ve korozyon direnci sunar.
Sfero dökümün bir diğer avantajı ise titreşimsiz olmasıdır. sönümleme oranı, çelik ve gri demir ile karşılaştırıldığında 1:1,8:4,3'tür.
Bu özellikler göz önüne alındığında, sfero döküm, kusurlara eğilimli olduğu yönündeki tarihsel ününe rağmen, çeşitli uygulamalar için giderek daha önemli bir malzeme olarak kullanılmaktadır.
Vermiküler grafitli dökme demirin mekanik özellikleri, grafitli dökme demirin mekanik özellikleri ile gri dökme demir ve sünek demir, iyi sağlamlık, ısı direnci ve aşınma direncine sahip bir malzeme haline getirir.
Sfero dökme demir ile karşılaştırıldığında döküm kalitesi daha iyidir ve gri dökme demir ile karşılaştırılabilir.
Mukavemeti sfero demir ile karşılaştırılabilir ve gri demir ile benzer titreşim önleme özelliklerine, termal iletkenliğe ve döküm performansına sahiptir. Bununla birlikte, gri demirden daha iyi plastisite ve yorulma direncine sahiptir.
Vermiküler grafitli dökme demir kaçınılmaz olarak belirli miktarda küresel grafit içerir, bu da mukavemetini ve sertliğini artırır ancak erimiş demirin dökülebilirliğini tehlikeye atabilir. Bu aynı zamanda dökümlerin işlenebilirliğini ve termal iletkenliğini de azaltabilir.
Dökme çeliğin döküm performansı, düşük akışkanlığı ve yüksek büzülmesi nedeniyle genellikle zayıf olarak kabul edilir.
Bununla birlikte, yüksek kapsamlı mekani̇k özelli̇klerMükemmel mukavemet, tokluk ve plastisite de dahil olmak üzere. Aslında, dökme çeliğin çekme mukavemeti neredeyse basınç mukavemetine eşittir.
Bu özelliklere ek olarak, özel dökme çelikler ısı direnci ve korozyon direnci gibi benzersiz özelliklere sahiptir.
Yoğunluğu alümi̇nyum alaşimlari demirinkinin sadece üçte biri olduğundan hafif yapıların üretimi için ideal bir seçimdir.
Bazı alüminyum alaşımları ısıl işlemle daha da güçlendirilerek genel özellikleri iyileştirilebilir.
Bronz iki türe ayrılır: kalay bronz ve kalaysız bronz. Kalay bronz mükemmel aşınma ve korozyon direnci, yüksek mukavemet ve sertlik sergiler.
Bununla birlikte, düşük döküm performansına sahiptir ve segregasyon ve büzülme gözenekliliğine karşı hassastır. Su verme işlemi mukavemetini artırmaz.
Kalaysız bronz tipik olarak daha düşük döküm performansına sahip alüminyum bronz veya kurşun bronzdan yapılır. Alüminyum bronz yüksek mukavemete sahiptir ve aşınma ve korozyona karşı önemli direnç gösterir.
Öte yandan, kurşun bronz yüksek yorulma mukavemetine, iyi termal iletkenliğe ve mükemmel asit direncine sahiptir.
Büyük büzülme, yüksek genel mukavemet, iyi plastisite, iyi korozyon direnci ve aşınma direnci.
İyi kesme performansı.
Gri dökme demir | Dövülebilir demir | Sfero döküm | Vermiküler grafit dökme demir | |
Grafit morfolojisi | Lapa lapa | Flokülent | Küresel | Vermiküler |
Özet | Birinci aşama grafitleştirme işleminin tam olarak gerçekleştirilmesiyle elde edilen dökme demir | Beyaz dökme demir, grafitleştirme ile elde edilen yüksek mukavemet ve tokluğa sahip bir tür dökme demirdir. tavlama | Sferoidal grafit, sferoidizasyon ve aşılama ile elde edilmiştir | Vermiküler grafit vermikülasyon ve inokülasyon ile elde edilmiştir |
Dökülebilirlik | iyi | Gri dökme demirden daha kötü | Gri dökme demirden daha kötü | iyi |
Kesim performansı | iyi | iyi | iyi | çok iyi |
Aşınma direnci | iyi | iyi | iyi | iyi |
Güç / sertlik | Ferrit: düşük Perlit: yüksek | Gri dökme demirden daha yüksek | Çok yüksek | Gri dökme demirden daha yüksek |
Plastisite / tokluk | Çok düşük | Dökme çeliğe yakın | Çok yüksek | Gri dökme demirden daha yüksek |
Uygulama | Silindir, volan, piston, fren çarkı, basınç valfi, vb. | Küçük ve orta ölçekli parçalar ile karmaşık şekil ve anahtarlar, tarım aletleri ve dişliler gibi rulman darbeleri | İçten yanmalı motorların krank mili ve supabı gibi yüksek mukavemet ve tokluk gerektiren parçalar | Dizel motor silindir kapağı gibi termal şok altında kalıcı olarak çalışabilen parçalar |
Açıklamalar | Düşük çentik hassasiyeti | Dövme ve preslemeye izin verilmez | Yüksek ısı direnci, korozyon direnci ve yorulma dayanımı (gri dökme demirin 2 katı) | Termal iletkenlik, termal yorulma direnci, büyüme direnci ve oksidasyon direnci |