DÖKÜMHANE

Türk Döküm Sektörünün Eğitim Platformu

Parçanın orta kısımlarında çil oluşabilir mi?

ters_cilYazıyı okuyacak kadar zamanı olmayanlar için baştan söyleyelim, bu sorunun cevabı evet. Ters çil, ya da ters soğuma (İngilizce: inverse chill) adı verilen bu durum, özellikle yuvarlak kesite sahip, büyük parçalarda ortaya çıkıyor. Yavaş soğuma koşullarında gözlemlediğimiz bu durumu, hem lamel, hem de küresel grafitli dökme demirlerde gözlemleyebiliyoruz.

Parçanın orta kısımlarında ortaya çıkan çil, aslında bizim bildiğimiz tüm katılaşma kuramlarına ters bir duruma işaret ediyor. Normalde kalıp içine dökülen bir parçanın, ısıyı kalıba aktararak soğuması gerektiğini biliyoruz. Bu nedenle, kalıp içindeki parçanın dış yüzeyinin iç kısımlarına göre daha hızlı soğumasını bekliyoruz. Çil, ince kesitler gibi, hızlı soğuyan kısımlarda ortaya çıkan bir yapı olduğu için, çoğunlukla parçanın yüzeyine yakın kısımlarda ya da ince kesitlerde ortaya çıkıyor.

Burada bahsettiğimiz çil ise, yukarıda tarif edilen durumun aksine hem kalın kesitli parçalarda, hem de parçanın iç kesimlerinde oluşuyor. Yani bildiğimiz her şeye ters bir durum var ortada (belki de bu yüzden ters çil olarak adlandırıyoruz bu durumu?).

ters_cil2

Ters çilin oluşma nedeni, karbür yapıcı elementlerin segregasyonu: Büyük ve yuvarlak kesite sahip parçalarda, karbür yapıcı elementler parça yüzeyinden içeri doğru ilerleyen katı/sıvı arayüzü tarafından sürekli olarak kusuluyorlar. Bu tür elementler alaşım içinde düşük seviyede olsalar da, parçanın orta kısmında birikerek kuvvetli bir karbür yapıcı etki ortaya çıkartıyorlar. Bunun sonucu olarak da, parçanın orta kesimlerinde beyaz dökme demir yapısını, yani çil görüyoruz. Teknik literatürdeki çalışmalara baktığımızda, gerçekten de, büyük ve yuvarlak kesite sahip parçaların orta kesimlerinde mangan, titanyum, magnezyum ve krom gibi karbür yapıcı etkisi olan, ya da oluşan karbürlere eklenebilen elementlerin konsantrasyonunda bir artış gözlendiği görülüyor. Raporlanan sonuçlarda, bu bölgelerde grafit yapıcı etkisi olan silisyum miktarında da bir seyrelme olduğu, bunun da karbür oluşumuna destek veren bir etki yarattığı görülüyor.

Çözüm yolları

Bu sorunu ortadan kaldırabilmek için alaşımda karbür yapıcı elementlerin miktarını mümkün oldukça düşürmek gerekiyor. Özellikle magnezyum gibi hem kararlı oksit (MgO) hem de sülfit (MgS) bileşikleri oluşturan elementler, segregasyonla parça ortasında kümelendiklerinde, parçanın ortasında katılaşmadan kalan son sıvıdaki oksijen ve kükürt seviyesini iyice aşağı çektikleri için, ters çil oluşumuna davetiye çıkarıyorlar. Bu nedenle, küresel grafitli dökme demir (sfero) üretirken, eklenecek magnezyum miktarının gereğinden fazla olmamasına dikkat etmek gerekiyor. Alaşım üzerinde kontrol sağlanamadığını durumlarda, soğutucu kullanarak katılaşma süresini kısaltmak ya da parçayı yönlü katılaştırmaya çalışmak da bu sorunun giderilmesine olanak sağlayabilir.

Bu tür bir yaklaşımla çözüm sağlanamadığı durumlarda kalıp içinde geç aşılama yaparak da bu sorunun giderilmesini sağlayabilirsiniz.

İçerik hazırlığında kullanılan kaynakların listesini görmek için tıklayınız.

Kategoriler:Dökme demir

Etiketler:, , ,

3 Cevap

Geri İzlemeler

  1. Çil probleminin tahmininizden farklı bir nedeni olabilir | DÖKÜMHANE
  2. Küresel grafitli dökme demir üretiminde geç aşılama – DÖKÜMHANE
  3. Sferoda alaşım elementlerinin etkileri – DÖKÜMHANE