Malzeme Teknolojisi - I Demir - Karbon ( Fe-C ) Denge Diyagramı - II Prof.Dr.İrfan AY Prof.Dr.İrfan AY Öğr. Gör. Fahrettin Kapusuz Öğr. Gör. Fahrettin Kapusuz MAKİNE PROGRAMI MAKİNE PROGRAMI MALZEME MALZEME TEKNOLOJİSİ TEKNOLOJİSİ- -I I- - (DERS NOTLARI) (DERS NOTLARI) Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 1 2008 2008- -2009 2009 BALIKESİR BALIKESİRDEMİR DEMİR- -KARBON KARBON (Fe (Fe- -C) C) Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 2 (Fe (Fe- -C) C) DENGE DİYAGRAMI DENGE DİYAGRAMIDÖKME DEMİRLER Dökme demir’de ana eleman demir ; alaşım elemanları ise C ve Si ‘dur. C % 2,1 – 5 Si % 1 - 3 Dökme demirlerin katılaşma prensipleri Fe-C Denge diyagramından daha iyi anlaşılır. Dökme demirlerin genel özellikleri ; Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 3 Dökme demirlerin genel özellikleri ; * Gevrektirler * Ergime noktaları saf demirden daha düşüktür * Akışkanlıkları iyidir, * Makina’da işlenmeleri iyi sayılır * Aşınmaya karşı dirençlidirler * Deformasyon yapmaya elverişli değildirler.Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 4Dökme demirleri önce ikiye ayırabiliriz. 1. Kır dökme demir (Gri dökme demir) 2. Beyaz Dökme Demir. KIR DÖKME DEMİR ( Gri dökme demir ) % C = 2,6 – 3,8 Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 5 % C = 2,6 – 3,8 % Si = 1 – 3 % Mn = 0,5 - 1,3 Bu dökme demir tipinde “yavaş soğuma” ve “Si” miktarının fazla olması sayesinde bünyede karbon GRAFİT şeklinde bulunur. Sönümleme ve kendi kendini yağlama özelliği mükemmeldir.Grafit bünyede 4 değişik türde bulunur. Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 6 1. İnce lamelli grafit Yüksek zorlamaya karşı mukavemet + süneklilik + Aşınmaya mukavemetKullanma yerleri : Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 7 Silindir bloğu Dişliler Silindir gömleğiProf. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 8 2. Kaba lamelli grafit Az zorlama +yüksek sönüm kabiliyeti+yağlama + az süneklilikKullanma Yerleri : Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 9 Flanş Tezgah gövdeleriProf. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 10 3. Yumak (Tutam) tipinde lamelli grafit Beyaz dökme demirin 900 0 -950 0 C de ısıtılıp sonra yavaş soğmasıyla grafit lamelleri yumak yumak hale getirilir.Ama artık küresel grafitli dökme demir üretildiğinden bu yöntem eskimiştir.Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 11 4. Küresel lamelli grafit (Sfero dökme demir) – Az miktarda Mg, Cer ve Na katılarak grafitler küresel yapılır. En yüksek mukavemet +Orta süneklilik +Aşınma ve korozyona dayanıklılkKullanma yerleri : Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 12 Krank mili Pistonlar Dişli kutu gövdesiBEYAZ DÖKME DEMİR % C = 2 - 4,2 % Si = 0,3 – 1,5 % Mn = 0,5 - 1,5 Bu dökme demirde Hızlı soğuma ve(Mn) miktarının artırılmasıyla sementit oluşur.Böylece bütün karbon Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 13 artırılmasıyla sementit oluşur.Böylece bütün karbon sementit şeklinde katılaşır. Siyahlar perlit Beyazlar sementit Makinada işlenmez, sert yapı mevcut.Kullanıldığı yerler Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 14 Askılık Radyatör Şemsiye ayağıProf. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 15Şayet beyaz dökme demire ısıl işlem uygulayacak olursak ; TEMPER DÖKME DEMİRLER ortaya çıkar. “Temper döküm” deyince, başlangıçta bünyesinde karbon serbest değil, LEDERBÜRİT+PERLİT yapıda olan beyaz dökme demir akla gelir.Kırılgan ve işlenmez durumdadır. Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 16Ancak bu haldeki dökme demire “ uzun süreli tavlama ” yapılırsa hem mukavemetlilik hemde makinada işlenebilme özelliği kazandırılır. Temperlenen bu döküm kırılırsa iki farklı yapı ile karşılaşırız. * BEYA TEMPER * SİYAH TEMPER Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 17 * BEYA TEMPER * SİYAH TEMPERBEYAZ TEMPER 1. Beyaz dökme demirin cidarından önce karbonu tamamen alınır. 1000 0 C Sıcaklıkta 50-80 saat tavlama yapılır. 2. İç tarafta çekirdekte karbon bayağı azalır,kalan karbon da çekirdekte perlit yapar. Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 18 Fren diski Anahtarlık Boru parçalarıSİYAH TEMPER 1. Parçalar kuvars kumu ile birlikte kaplara konur. 2. 950 0 C sıcaklıkta lederbürit-sementit parçalanır. 3. Ostenit ve temper kömürü oluşur. 4. 800-700 0 C de Yavaş soğuma ile Östenitin tamamı ferrit ve temper kömürü’ne dönüşür. Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 19 Dişli kutusu Kanca Krank miliKonu ile ilgili Sorular 1.Dökme demirlerde ana eleman nedir? 1.Dökme demirlerde ana eleman nedir? a)-Demir b) Karbon c) Silis d)-Mangan 2. Dökme demirlerde en önemli alaşım elemanları 2. Dökme demirlerde en önemli alaşım elemanları hangileridir? hangileridir? a)-Cu ve Au b)- Pb ve Ag c)- Mn ve Si d)-Ti ve Mg 3. Dökme demirlerin genel özelliklerini yansıtan iki 3. Dökme demirlerin genel özelliklerini yansıtan iki Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 20 3. Dökme demirlerin genel özelliklerini yansıtan iki 3. Dökme demirlerin genel özelliklerini yansıtan iki tanesi hangisi olur? tanesi hangisi olur? a)- sünek - uzar b)- gevrek – kırılgan c)- kırılmaz – mukavim d)- lastiğimsi-sünek4.Dökme demirleri önce kaça ayırabiliriz ? 4.Dökme demirleri önce kaça ayırabiliriz ? a)- 4 ‘e b)- 2 ‘ye c)-3 ‘e d)-1’e 5. Kır dökme demirle gri dökme demir aynı şey 5. Kır dökme demirle gri dökme demir aynı şey midir? midir? a) – Hayır b)- evet c)- Farklıdır d)- hiçbiri Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 21 6. Kır dökme demirin iç yapısı nasıldır? 6. Kır dökme demirin iç yapısı nasıldır? a)- Karbon Grafit halinde b)- Karbon Sementit halinde c)- Karbon ferrit halinde d)- Karbon perlit halinde7.Kır dökme demirde grafit bünyede kaç farklı 7.Kır dökme demirde grafit bünyede kaç farklı şekilde bulunur? şekilde bulunur? a)- 4 b)- 3 c)- 2 d)- 1 8. Kır dökme demirin iç yapısında aşağıdaki 8. Kır dökme demirin iç yapısında aşağıdaki elementlerden hangisi daha fazladır ? elementlerden hangisi daha fazladır ? Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 22 elementlerden hangisi daha fazladır ? elementlerden hangisi daha fazladır ? a)- Titanyum b)- Kurşun c)- Silisyum d)- Magnezyum 9.Küresel lamelli grafit içyapı bünyeye hangi 9.Küresel lamelli grafit içyapı bünyeye hangi elementler katılarak yapılır? elementler katılarak yapılır? a)- Pb-Cu b)- Fe-C c)- Mg-Ceryum d)- S-P 10.Beyaz dökme demirde aşağıdaki elementlerden 10.Beyaz dökme demirde aşağıdaki elementlerden hangisi daha fazladır? hangisi daha fazladır? a) - Pb Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 23 a) - Pb b) - Si c) - Mn d) - Mg11. 11.Temper Temper dökme demirler hangi ihtiyaçtan dökme demirler hangi ihtiyaçtan doğdular? doğdular? a)- Beyaz dökme demirin hafifliğinden b)- Beyaz dökme demirin çok sert olmasından c)- Beyaz dökme demirin çok yumuşak olmasından d)- Beyaz dökme demirin korozyonundan 12.Beyaz 12.Beyaz temper temper elde etme şartı hangisidir? elde etme şartı hangisidir? Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 24 a)- 1000 derece sıcaklık 1-2 saat tav b)- 1000 derece sıcaklık 10-20 saat tav c)- 1000 derece sıcaklık 50-80 saat tav d)- 1000 derece sıcaklık 100-200 saat tav13. 13. Siyah Siyah temper temper elde etme şartı nedir? elde etme şartı nedir? * Parçalar 950 derecede kuvars kumu ile birlikte * Parçalar 950 derecede kuvars kumu ile birlikte kablara kablara konduktan sonra ; konduktan sonra ; a) a)- - 800-700 0 C de Yavaş soğuma ile perlitin dönüşümü b) b)- - 800-700 0 C de Yavaş soğuma ile ferritin dönüşümü c) c)- - 800-700 0 C de Yavaş soğuma ile östenitin dönüşümü Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 25 c) c)- - 800-700 0 C de Yavaş soğuma ile östenitin dönüşümü d) d)- - 800-700 0 C de Yavaş soğuma ile demirin dönüşümü