-Türkçe -TR Ayarlar

Ayarlar

Please select your country!

{{group.Text}}

{{"ifind_go-back" | translate}}

{{group.Text}}

İş parçası malzemeleri

İş parçası malzemeleri
 

İş parçası malzeme grupları

Talaşlı imalat endüstrisi, birçok farklı malzemeden işlenen oldukça geniş bir parça yelpazesi üretir. Her malzemenin alaşım elementleri, ısıl işlem, sertlik gibi faktörlerden etkilenen kendine has özellikleri bulunur. Bu da kesici takımı geometrisi, kalite ve kesme değerleri seçimini çok etkiler. Bu seçimi kolaylaştırmak için iş parçası malzemeleri ISO standardına göre altı ana gruba bölünmüştür ve her grup işlenebilirlik açısından farklı özellikler taşır:

ISO P – Çelik, alaşımsızdan yüksek alaşımlı malzemelere kadar geniş bir kapsama sahip ve çelik dökümleri, ferritik ve martensitik paslanmaz çelikleri de içeren en büyük malzeme grubudur. İşlenebilirliği genelde iyidir, ancak malzeme sertliğine ve karbon oranına göre farklılık gösterebilir.

ISO M – Paslanmaz çelikler minimum %12 oranında krom içeren alaşımlı malzemelerdir. Diğer alaşımlar nikel ve molibden içerebilir. Ferritik, martensitik, östenitik ve östenitik-ferritik (duplex) gibi farklı koşullar geniş bir malzeme yelpazesi oluşturur. Bu tiplerin hepsinde kesme kenarlarında çok fazla ısı, çentik aşınması ve talaş yığılması söz konusudur.

ISO K – Döküm demir, çeliğin aksine kısa talaş bırakan bir malzemedir. Gri döküm demir (GCI) ve dövülebilir döküm demirler (MCI) kolay işlenebilirken, sfero döküm demir (NCI), kompakt döküm demir (CGI) ve öztemperlenmiş döküm demir (ADI) daha zor işlenir. Tüm döküm demirlerde kesme kenarını aşındırıcı yapıdaki silikon karbür (SiC) bulunur.

ISO N – Demir içermeyen metaller, alüminyum, bakır, pirinç gibi yumuşak metallerdir. Si oranı %13 olan alüminyum çok aşındırıcıdır. Keskin kenarlı uçlardan genel olarak yüksek kesme hızları ve uzun takım ömrü beklenebilir.

ISO S – Isıl Dirençli Süper Alaşımlar arasında yüksek miktarda yüksek alaşımlı demir, nikel, kobalt ve titanyum bazlı malzeme bulunur. Yapışkandırlar, talaş yığılması oluştururlar, çalışma sırasında sertleşirler (işleme sertleşmesi) ve ısı üretirler. ISO M malzemelerine çok benzerler ancak kesilmesi çok daha zordur ve kesici uç kenarlarının takım ömrünü kısaltırlar.

ISO H – Bu gruba sertliği 45-65 HRc arasındaki çelikler ve 400-600 HB civarındaki soğutulmuş döküm demirler dahildir. Sertlik nedeniyle işlenmeleri zordur. Malzemeler kesme sırasında ısı ortaya çıkarır ve kesici kenarı aşındırır.

O (Diğer): ISO olmayan. Termoplastikler, termosetler, GFRP (Cam Fiber Takviyeli Polimer/Plastik), CFRP (Karbon Fiber Takviyeli Plastik), karbon fiber kompozitler, aramid fiber takviyeli plastik, sert kauçuk, grafit (teknik). Günümüzde çeşitli endüstriler, özellikle havacılık endüstrisinde daha büyük ölçüde kompozit kullanıyorlar.

 

MC kodlarını kullanarak iş parçası malzeme sınıflandırması

Malzemelerin altı farklı gruba ayrılması, kesici takım geometrisi, kalite ve kesme değerlerinin doğru seçilmesi için yeterli bilgiyi sağlamaz. Malzeme gruplarının daha da alt gruplara ayrılması gereklidir. Sandvik Coromant CMC kod sistemini (Coromant Malzeme Sınıflandırması) çeşitli tedarikçilerden, standartlardan ve piyasadan gelen malzemeleri belirlemek ve tanımlamak için uzun yıllar boyunca kullanmıştır. CMC sistemi ile, malzemeler işlenebilirliğine göre sınıflandırılır ve Sandvik Coromant aynı zamanda uygun takımlama ve işleme değerleri önerileri de sağlar.

Sandvik Coromant, verimliliği artırmada yardımcı olmak üzere daha spesifik önerilerde bulunmak için yeni bir malzeme sınıflandırması oluşturdu. Bu sınıflandırma daha detaylı bir yapıya sahiptir; daha fazla alt grup içerir ve tip, karbon içeriği, üretim prosesi, ısıl işlem, sertlik, vb. hakkında ayrı bilgiler verir.

MC kodu yapısı

MC kodunun harf ve rakamların bir kombinasyonunu kullanarak iş parçası malzemesinin çeşitli özelliklerini ve karakteristiklerini sunması için yapı kurulmuştur.

Örnek 1

Kod P1.2.Z.AN
P çelik için ISO kodudur
1 alaşımsız çeliklerin malzeme grubudur
2, >%0,25 ≤ %0,55 C karbon içerikli malzeme alt grubudur
Z üretim prosesidir: dövülmüş/haddelenmiş/soğuk çekilmiş
AN sertlik değerleri ile verilen tavlanmış ısıl işlemdir
 

Örnek 2

N1.3.C.AG
N demir içermeyen metaller için ISO kodudur
1 alüminyum malzeme grubudur
3 Si içeriği %1-13 olan alüminyum alt gurubudur
C seri üretim prosesidir: döküm
AG ısıl işlem içindir: yaşlandırma
 

Sadece malzeme bileşimini değil aynı zamanda mekanik özellikleri şüphesiz etkileyen üretim prosesini ve ısıl işlemi de tanımlayarak daha kesin bir tanım elde edilebilir. Bu geliştirilmiş kesme değerleri önerileri oluşturmak için daha sonra kullanılabilir.

 

İşlenebilirlik tanımı

Bir malzemenin işlenebilirliğini yani işlenebilme yeteneğini belirlemek için genelde tanımlanması gereken üç ana faktör vardır.

  1. İş parçası malzemesinin metalürjik/mekanik açıdan sınıflandırılması.
  2. Mikro ve makro seviyelerde kullanılacak kesici kenar geometrisi.
  3. Kaplamalı semente karbür, seramik, CBN veya PCD, vb. gibi uygun bileşenler ile kesici takım malzemesi (kalitesi).

Yukarıdaki seçimler, eldeki malzemenin işlenebilirliği üzerinde en büyük etkiye sahip olacaktır. İlgili diğer faktörler arasında aşağıdakiler bulunmaktadır: kesme değerleri, kesme kuvvetleri, malzemenin ısıl işlemi, yüzey kabuğu, metalürjik kalıntılar, takım tutucu sistemleri ve genel işleme koşulları vb.

İşlenebilirliğin kaliteler veya sayılar gibi doğrudan bir tanımı yoktur. Geniş anlamda işlenecek iş parçası malzemesinin kabiliyetini, kesici kenar üzerinde yarattığı aşınmayı ve elde edilecek olan talaş oluşumunu içerir. Bu bakımdan düşük alaşımlı karbon çeliğin kesilmesi zorlu östenitik paslanmaz çeliklere kıyasla daha kolaydır. Düşük alaşımlı çeliğin, paslanmaz çeliğe kıyasla daha iyi işlenebilirliğe sahip olduğu düşünülür. “İyi işlenebilirlik” konsepti, genelde sorunsuz kesme hareketi ve uygun bir takım ömrü anlamına gelir. Belli bir malzeme için işlenebilirlik değerlendirmesinin çoğu pratik testler kullanılarak yapılır ve sonuçlar yaklaşık olarak aynı koşullar altında başka bir malzeme tipinin sonuçları ile karşılaştırılır. Bu testlerde, mikro yapı, sıvama eğilimi, takım tezgahı, kararlılık, gürültü, takım ömrü vb. gibi diğer faktörler de göz önünde bulundurulur.

 

ISO P çelikler

  • Çelikler için MC kodları
  • Alaşımsız çelikler – P 1.1-1.5
  • Düşük alaşımlı çelikler – P 2.1-2.6
  • Yüksek alaşımlı çelikler – P 3.0-3.2

ISO P çelik nedir?

  • Çelik, talaşlı imalat alanındaki en büyük iş parçası malzemesi grubudur
  • Çelikler, sertleştirilmemiş veya 400 HB’ye kadar genel bir sertlikle sertleştirilmiş ve temperlenmiş olabilirler. Yaklaşık 48 HRC üzerinde ve 62-65 HRC’ye kadar bir sertliğe sahip çelikler ISO H grubuna aittir
  • Çelik ana bileşen olarak demir içeren bir alaşımdır (Fe bazlı)
  • Alaşımsız çelikler %0,8’den düşük bir karbon içeriğine sahiptir ve başka hiçbir alaşım elementi içermeden yalnızca demirden (Fe) oluşur
  • Alaşımlı çelikler %1,7’den daha düşük bir karbon içeriğine sahiptir ve Ni, Cr, Mo, V ve W gibi alaşım elementlerini içerir
  • Düşük alaşımlı çelikler %5’den daha az alaşım elementi içerir
  • Yüksek alaşımlı çelikler %5’den daha fazla alaşım elementi içerir

Genel olarak işlenebilirlik

  • Çeliğin işlenebilirliği alaşım elementlerine, ısıl işlemler ve üretim proseslerine (dövme, haddelenmiş, döküm vb.) göre değişir
  • Genel olarak talaş kontrolü daha kolay ve düzgündür
  • Düşük karbonlu çelikler, yapışkan ve keskin kesici kenarlar gerektiren uzun talaşlar üretir
  • Spesifik kesme kuvveti kc1: 1400-3100 N/mm²
  • Kesme kuvvetleri ve bunları işlemek için gereken güç sınırlı bir aralıkta kalır

Alaşım elementleri

C sertliği etkiler (daha yüksek içerik sürtünme aşınmasını artırır). <%0,2 düşük karbon içeriği, talaş yığılmasına ve kötü talaş kırılmasına yol açacak olan yapışkan aşınmasını artırır.

Cr, Mo, W, V, Ti, Nb (karbür oluşturucular) – yapışkan aşınmasını artırır.

O işlenebilirlik üzerinde büyük bir etki sahibidir; Metal içermeyen, oksidik ve aşındırıcı kalıntılar oluşturur.

Al, Ti, V, Nb çeliğin ince tanecikli işlenmesi için kullanılır. Çeliği daha tok ve işlenmesi daha zor hale getirirler.

Ferritin içindeki P, C, N sünekliği azaltır, bu da yapışkan aşınmasını artırır.

Pozitif etki

Otomat çeliğindeki Pb (düşük erime noktası ile) talaş ve kesici uç arasındaki sürtünmeyi azaltır; aşınmayı düşürür ve talaş kırılmasını iyileştirir.

Ca, Mn (+S) yumuşak yağlama sülfatlarını oluşturur. Yüksek S içeriği, işlenebilirliği ve talaş kırılmasını iyileştirir.

Sülfür (S) işlenebilirlik üzerinde yararlı bir etkiye sahiptir. %0,01 ve %0,03 arasındaki gibi küçük farkların işlenebilirlik üzerinde önemli etkileri olabilir. Bu etki otomat çeliklerinde kullanılır. %0,25 civarındaki sülfür içeriği tipiktir. Sülfür, talaş ve kesici kenar arasında bir yağlama tabakası oluşturacak olan yumuşak manganlı sülfat (MnS) kalıntıları oluşturur. MnS, talaş kırılmasını da geliştirecektir. Kurşun da (Pb) benzer bir etkiye sahiptir ve genellikle otomat çeliklerinde %0,25 seviyelerinde S ile birlikte kullanılır.

Pozitif ve negatif

Si, Al, Ca aşınmayı artıran oksit kalıntıları oluşturur. Çelikteki kalıntılar, toplam bileşimin çok küçük bir yüzdesini temsil etse de işlenebilirlik üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Bu etki hem negatif hem de pozitif olabilir. Örneğin, alüminyum (Al), demir eriyiğin oksijenini gidermek için kullanılır. Ancak alüminyum, işlenebilirlik üzerinde zararlı etkiye sahip sert aşındırıcı alüminyum oksit (Al2O3) oluşturur (bir kesici uç üzerinde alüminyum oksit kaplamasını karşılaştırın). Bu olumsuz etki, aşındırıcı parçacıkların etrafına yumuşak bir kabuk oluşturacak Kalsiyum (Ca) eklenerek önlenebilir.

  • Döküm çelik kum ve cüruf içerebilen ve kesici kenarın tokluğuna yüksek talep getiren kaba bir yüzey yapısına sahiptir
  • Haddelenmiş çelik yapıyı dengesiz hale getiren ve kesme kuvvetlerinde değişikliklere neden olan oldukça büyük bir tane boyutu sergiler
  • Dövme çelik daha küçük bir tane boyutuna ve kesim sırasında daha az sorun oluşturan daha düzgün bir yapıya sahiptir

Çelikler için MC kodları

​İşlenebilirlik açısından çelikler, alaşımsız, düşük alaşımlı, yüksek alaşımlı ve sinterlenmiş çelikler olarak sınıflandırılır.

MC koduMalzeme grubuMalzeme alt grubuÜretim prosesiIsıl işlem​​nom​​Spesifik kesme kuvveti, kc1 (N/mm2) mc
​P1.1.Z.AN1Alaşımsız (Mn<1,65)1​<=%0,25 C​Z dövülmüş/haddelenmiş/soğuk çekilmiş​ANtavlanmış​125 HB​15000,25​
​P1.1.Z.HT11Z​HTsertleştirilmiş ve temperlenmiş​190 HB​1770​0,25
​P1.2.Z.AN12​>0,25... <=%0,55 CZ dövülmüş/haddelenmiş/soğuk çekilmiş​ANtavlanmış​190 HB​1700​0,25
​P1.2.Z.HT12Z​HTsertleştirilmiş ve temperlenmiş​210 HB​1820​0,25
​P1.3.Z.AN13​yüksek karbonlu, >%0,55 C​Z dövülmüş/haddelenmiş/soğuk çekilmiş​ANtavlanmış​190 HB​1750​0,25
​P1.3.Z.HT13Z​HTsertleştirilmiş ve temperlenmiş​300 HB​2000​0,25
​P1.4.Z.AN14otomat çeliğiZdövülmüş/haddelenmiş/soğuk çekilmiş​ANtavlanmış​220 HB​1180​0,25
​P1.5.C.HT15sınırsız karbon içerikli (döküm)Cdöküm​HTişlem görmemiş​150 HB​1400​0,25
​P1.5.C.AN15C​ANsertleştirilmiş ve temperlenmiş​300 HB​2880​0,25
​P2.1.Z.AN2Düşük alaşımlı (alaşım elementleri <=%5)1​<=%0,25 C​Zdövülmüş/haddelenmiş/soğuk çekilmişANtavlanmış​175 HB​17000,25​
​P2.2.Z.AN22​>0,25... <=%0,55 CZAN​240 HB​19500,25​
​P2.3.Z.AN23​yüksek karbonlu, >%0,55 C​Z​AN260 HB20200,25
​P2.4.Z.AN24otomat çeliğiZ​AN225 HB
​P2.5.Z.HT25sınırsız karbon içerikli (sertleştirilmiş ve temperlenmiş)​Zdövülmüş/haddelenmiş/soğuk çekilmişHTsertleştirilmiş ve temperlenmiş​330 HB20000,25
​P2.6.Z.UT26sınırsız karbon içerikli (döküm)Cdöküm UTişlem görmemiş​200 HB16000,25
​P2.6.Z.HT26C​HTsertleştirilmiş ve temperlenmiş​380 HB 32000,25
​P3.0.Z.AN3yüksek alaşımlı (alaşım elementleri >%5)0ana grupZdövülmüş/haddelenmiş/soğuk çekilmişANtavlanmış200 HB19500,25
​P3.0.Z.HT30ZHTsertleştirilmiş ve temperlenmiş380 HB31000,25
P3.0.C.UT30CdökümUTişlem görmemiş200 HB19500,25
​P3.0.C.HT30CHTsertleştirilmiş ve temperlenmiş340 HB30400,25
​P3.1.Z.AN31HSS​Zdövülmüş/haddelenmiş/soğuk çekilmişANtavlanmış250 HB23600,25
​P3.2.C.AQ32​Mangan sert çelikCdökümAQtavlanmış/su verilmiş veya tavlanmış300 HB30000,25
​P4.0.S.NS4sinterlenmiş çelikler0ana grupSsinterlenmişNSayırt edici özellik belirtilmemiş150 HB

Alaşımsız çelikler – P 1.1-1.5

Tanım​

Alaşımsız çeliklerde karbon içeriği genellikle sadece %0,8 iken alaşımlı çeliklerde ek alaşım elementleri bulunmaktadır. Sertlik 90 ila 350HB arasında değişir. Daha yüksek bir karbon içeriği (>%0,2) malzemenin sertleşmesini sağlar.

​Yaygın parçalar

Yaygın kullanımlar şunları kapsar: yapı çeliği, inşaat çeliği, derin çekilmiş ve baskı ürünler, basınca dayanıklı çelikler ve bir dizi döküm çelikler. Genel kullanımlar şunları kapsar: akslar, miller, borular, dövmeler ve kaynaklı yapılar (C<%0,25).

İşlenebilirlik

Talaş kırmadaki ve sıvama eğilimlerindeki (talaş yığılması) zorluklar düşük karbonlu çeliklerde (< %0,25) özel dikkat gerektirir. Yüksek kesme hızları ve keskin kenarlar ve/veya ince kaplamalı kalitelere sahip pozitif eğim alınlı geometriler sıvama eğilimlerini azaltacaktır. Tornalamada, talaş kırılmasını iyileştirmek için kesme derinliğinin köşe radyüsüne yakın ya da ondan büyük tutulması önerilir. Genel olarak, işlenebilirlik sertleştirilmiş çelikler için çok iyidir. Ancak kesici kenarlar üzerinde geniş serbest yüzey aşınması oluşturma eğilimindedir.

Düşük alaşımlı çelikler – P 2.1-2.6

Tanım​

Düşük alaşımlı çelikler, şu anda talaşlı imalatta kullanılan en yaygın malzemelerdir. Bu gruba yumuşak ve sertleştirilmiş malzemeler (50 HRc’ye kadar) dahildir.

​Yaygın parçalar

Mo ve Cr alaşımlı basınca dayanıklı çelikler daha yüksek sıcaklıklar için kullanılırlar. Genel kullanımlar şunları kapsar: akslar, miller, yapı çelikleri, borular ve dövmeler. Otomotiv endüstrisi için parça örnekleri şöyledir: biyel kolları, kam milleri, cv mafsalları, tekerlek göbekleri, direksiyon pinyonları.

İşlenebilirlik

Düşük alaşımlı çeliklerin işlenebilirliği alaşım oranına ve ısıl işleme (sertlik) bağlıdır. Bu gruptaki tüm malzemelerde en yaygın aşınma mekanizmaları serbest yüzey ve krater aşınmasıdır.

Sertleştirilmiş malzemeler, kesim bölgesinde daha fazla ısı üretir ve kesici kenarın plastik deformasyonuna neden olabilir.

Yüksek alaşımlı çelikler – P 3.0-3.2

Tanım​

Yüksek alaşımlı çeliklere toplam alaşım oranı %5'in üstündeki karbon çelikleri dahildir. Bu gruba yumuşak ve sertleştirilmiş malzemeler (50 HRc’ye kadar) dahildir.

​Yaygın parçalar

Bu çeliklerin tipik kullanımları şunları içerir: takım tezgahı parçaları, kalıplar, hidrolik parçalar, silindirler ve kesici takımlar (HSS).

İşlenebilirlik

Genel olarak daha yüksek alaşımlı içeriklerde ve sertlikte işlenebilirlik azalır. Örneğin, %12-15 alaşım elementlerinde ve 450 HB’ye kadar sertliklerde kesici kenar plastik deformasyona dayanabilmek için iyi bir ısı direncine ihtiyaç duyar.

 

ISO M paslanmaz çelik

  • Paslanmaz çelik için MC kodları
  • Ferritik ve martensitik paslanmaz çelik – P5.0-5.1
  • Östenitik ve süper östenitik paslanmaz çelikler – M1.0-2.0
  • Duplex paslanmaz çelik – M 3.41-3.42

ISO M paslanmaz çelik nedir?

  • Ana bileşen olarak demir (Fe) element içeren bir alaşım
  • %12’den yüksek bir krom içeriğine sahiptir
  • Genellikle düşük karbon içeriğine sahiptir (C ≤ %0,05)
  • Çeşitli Nikel (Ni), Krom (Cr), Molibden (Mo), Niyobyum (Nb) ve Titanyum (Ti) ilaveleri ile yüksek sıcaklıklarda korozyona karşı dayanıklılık ve mukavemet gibi farklı özellikler sağlar
  • Krom, çelik yüzeyinde pasifleştirici bir Cr2O3 tabakası oluşturmak için oksijen (O) ile birleşerek malzemeye aşındırıcı olmayan bir özellik sağlar

Genel olarak işlenebilirlik

Paslanmaz çeliğin işlenebilirliği alaşım elemanlarına, ısıl işlemlere ve üretim proseslerine (dövme, döküm vb.) göre değişir Genel olarak işlenebilirlik, daha yüksek alaşımlı içerikle azalır ancak tüm paslanmaz çelik gruplarında otomatlar veya işlenebilirliği geliştirilmiş malzemeler bulunmaktadır.

  • Uzun talaş oluşturan malzemeler
  • Ferritik/martensitik malzemelerde talaş kontrolü iyi durumdayken, östenitik ve duplex tiplerde durum daha karmaşık hale gelir
  • Spesifik kesme kuvveti: 1800-2850 N/mm²
  • İşleme, yüksek kesme kuvvetleri, talaş yığılması, ısı ve işleme sonucu sertleşmiş yüzeyler oluşturur
  • Yüksek nitrojen (N) içeriğine sahip östenitik yapı, mukavemeti arttırır ve korozyona karşı bir miktar direnç sağlar, ancak deformasyon sertleşmesini artırırken işlenebilirliği azaltır
  • Sülfür (S) eklemeleri işlenebilirliği iyileştirmek için kullanılır
  • Yüksek C içeriği (>%0,2) daha geniş bir serbest yüzey aşınması sağlar
  • Mo ve N işlenebilirliği azaltır. Bununla birlikte asit saldırılarına karşı direnç sağlar ve yüksek sıcaklık dayanımına katkıda bulunur
  • SANMAC (Sandvik ticari unvanı), korozyon direncinden ödün vermeden sülfit ve oksitlerin hacim payının optimize edilmesi ile işlenebilirliğin geliştirildiği bir malzemedir

Paslanmaz çelik için MC kodları

MC koduMalzeme grubuMalzeme alt grubuÜretim prosesiIsıl işlem​​​nom​spesifik kesme kuvveti,kc1(N/mm2)​mc
​P5.0.Z.AN5ferritik/martensitik paslanmaz çelik0 ana grupZdövülmüş/haddelenmiş/soğuk çekilmiş​ANtavlanmış200 HB​18000,21​
​P5.0.Z.HT50Z​HTsertleştirilmiş ve temperlenmiş​330 HB​23000,21​
P5.0.Z.PH50Z​PHçökeltilerek sertleştirilmiş​330 HB​28000,21​
​P5.O.C.UT50CdökümUTişlem görmemiş​250 HB​1900​0,25
​P5.0.C.HT50C​HTsertleştirilmiş ve temperlenmiş​330 HB​21000,25
​P5.1.Z.AN51otomat çeliğiZdövülmüş/haddelenmiş/soğuk çekilmiş​ANtavlanmış​200 HB​16500,21​
M1.0.Z.AQ1östenitik0ana grupZdövülmüş/haddelenmiş/soğuk çekilmişAQtavlanmış/su verilmiş veya tavlanmış​200 HB​20000,21​
M1.0.Z.PH10Z​PHçökeltilerek sertleştirilmiş​300 HB​24000,21​
M1.0.C.UT10CdökümUTişlem görmemiş​200 HB​1800​0,25
M1.1.Z.AQ11​işlenebilirliği geliştirilmiş (SANMAC gibi)Zdövülmüş/haddelenmiş/soğuk çekilmişAQtavlanmış/su verilmiş veya tavlanmış​200 HB​20000,21​
M1.1.Z.AQ12otomat çeliğiZAQ​200 HB​18000,21​
M1.3.Z.AQ13Ti destekliZAQ​200 HB​18000,21​
M1.3.C.AQ13CdökümAQ​200 HB​1800​0,25
M2.0.Z.AQ2süper östenitik Ni>=%200ana grupZdövülmüş/haddelenmiş/soğuk çekilmişAQ​200 HB​23000,21​
M2.0.C.AQ20CdökümAQ200B​​2150​0,25
M3.1.Z.AQ3duplex(östenitik/ferritik)1​>%60 ferrit (temel kural N<%0,10)​Zdövülmüş/haddelenmiş/soğuk çekilmişAQtavlanmış/su verilmiş veya tavlanmış​230 HB​20000,21​
M3.1.C.AQ31CdökümAQ​230 HB​1800​0,25
M3.2.Z.AQ32​<%60 ferrit (temel kural N>=%0,10)Zdövülmüş/haddelenmiş/soğuk çekilmişAQ​260 HB​24000,21​
M3.2.C.AQ32CdökümAQ​260 HB​2200​0,25
Malzeme grubunun tanımlanması

​Bir paslanmaz çeliğin eriştiği mikro yapı, esas olarak, ana alaşım bileşenleri Krom (Cr) ve Nikelin (Ni) en önemli olduğu kimyasal bileşimine bağlıdır, çizelgeye bakınız. Gerçekte, östenit veya ferritin dengelenmesi için çaba harcayan diğer alaşım bileşenlerinin etkisi nedeniyle çeşitlilik geniş olabilir. Yapı ayrıca ısıl işlemle veya bazı durumlarda soğuk işlemeyle de değiştirilebilir. Çökeltilerek sertleştirilmiş ferritik veya östenitik paslanmaz çelikler, yüksek bir germe mukavemetine sahiptir.

Östenitik çelikler
Östenitik-ferritik (duplex) çelikler
Ferritik krom çelikler
Martensitik krom çelikler
 

Ferritik ve martensitik paslanmaz çelik – P5.0-5.1

Tanım

İşlenebilirlik açısından ferritik ve martensitik paslanmaz çelikler, ISO P olarak sınıflandırılır. Normal Cr içeriği %12-18’dir. Diğer alaşım elementlerinin sadece küçük eklemeleri mevcuttur.

Martensitik paslanmaz çelikler nispeten yüksek karbon içeriğine sahiptir ve bu da onları sertleştirir. Ferritik çelikler manyetik özelliklere sahiptir. Kaynaklanabilirlik hem ferritik hem de martensitik çelikler için düşüktür ve korozyona karşı daha büyük bir Cr içeriği ile artan orta ila düşük dirence sahiptir.

​Yaygın parçalar

Genellikle, korozyon direncine sınırlı talep oluşturan uygulamalarda kullanılır. Ferritik malzeme, sınırlı Ni içeriği nedeniyle nispeten düşük maliyetlidir. Uygulama örnekleri şu şekildedir: pompalar için miller, türbinler, buhar ve su türbinleri, somunlar, cıvatalar, sıcak su ısıtıcıları, korozyon direncindeki düşük gereksinimler nedeniyle küspe ve gıda işleme endüstrileri.

Martensitik çelikler sertleştirilebilir ve çatal bıçak çelikleri, tıraş bıçakları, cerrahi ekipmanlar, vb.’nin kenarlarında kullanılır.

İşlenebilirlik

Genel olarak, işlenebilirlik iyidir ve düşük alaşımlı çeliklere çok benzer. Bu sebeple ISO P malzemesi olarak sınıflandırılır. Daha yüksek bir karbon içeriği (>%0,2) malzemenin sertleşmesini sağlar. İşleme biraz talaş yığılması ile serbest yüzey ve krater aşınması yaratacaktır. ISO P kaliteleri ve geometrileri iyi çalışır.

Östenitik ve süper östenitik paslanmaz çelikler – M1.0-2.0

Tanım

Östenitik çelikler, paslanmaz çeliklerin ana grubudur; en yaygını %18 Cr ve %8 Ni bileşimidir (örn.18/8-çelikler, tip 304). Korozyona karşı daha iyi direnç gösteren bir çelik, genellikle “aside dayanıklı çelik” olarak adlandırılan %2-3 molibden eklenerek oluşturulur (tip 316). MC grubuna, %20'nin üstünde Ni içeriğine sahip süper östenitik paslanmaz çelikler de dahildir. Östenitik çökeltilerek sertleştirilmiş (PH) çelikler, ısıl işlem görmüş östenitik bir yapıya sahiptir ve >%16 Cr ve >%7 Ni ile yaklaşık olarak %1 alüminyum (Al) içeriğine sahiptir. 17/7 PH çelik, tipik bir çökeltilerek sertleştirilmiş çeliktir.

​Yaygın parçalar

Korozyona karşı iyi direnç gereken parçalarda kullanılır. Çok iyi kaynaklanabilirlik ve yüksek sıcaklıklarda iyi özellikler. Uygulamalar: kimyasal, küspe ve gıda işleme endüstrileri, uçaklar için egzoz manifoldları. İyi mekanik özellikleri, soğuk işleme ile geliştirilir.

İşlenebilirlik

İşleme sertleşmesi, sert yüzeyler ve sert talaşlar oluşturur ve bu da çentik aşınmasına yol açar. Aynı zamanda yapışma oluşturur ve talaş yığılması meydana getirir (BUE). %60 nispi işlenebilirliğe sahiptir. Sertleşme koşulu kaplamayı ve alt tabaka malzemesini kenardan ayırabilir; bu da tanecik kopmasına ve kötü yüzey kalitesine neden olur. Östenit, kırılması zor tok, uzun, sürekli talaşlar üretir. S eklenmesi işlenebilirliği iyileştirir ancak korozyona karşı daha düşük dirence yol açar. Daha pozitif bir geometriye sahip keskin kenarlar kullanın. İşleme sertleşmesi oluşan tabakanın altından kesim yapın. Kesme derinliğini sabit tutun. İşleme sırasında çok fazla ısı üretir.

Duplex paslanmaz çelik – M 3.41-3.42

Tanım

Ferritik paslanmaz Cr bazlı bir çeliğe Ni eklenerek hem ferrit hem de östenit içeren karışık bir temel yapı/matris oluşturulacaktır. Bu, duplex paslanmaz çelik olarak adlandırılır. Duplex malzemeler yüksek germe mukavemetine sahiptir ve yüksek korozyon direncini korurlar. Süper duplex ve hiper duplex gibi simgeler, alaşım elementlerinin yüksek içeriğini ve iyi korozyon direncini belirtir. Duplex çeliklerde %18 ile %28 arasında bir Cr içeriği ve %4 ile %7 arasında bir Ni içeriği yaygındır ve %25-80’lik bir ferritik pay üretecektir. Ferrit ve östenit fazı genellikle oda sıcaklığında sırasıyla %50-50 oranında bulunur.

​Yaygın parçalar

Kimyasal, gıda, inşaat, medikal, selüloz ve kağıt endüstrilerindeki tezgahlarda; ayrıca asit ve klor içeren uygulamalarda kullanılır. Genellikle denizaşırı petrol ve gaz endüstrisi ile ilgili ekipmanlarda kullanılır.

İşlenebilirlik

Nispi işlenebilirlik, yüksek akma noktası ve yüksek germe mukavemeti nedeniyle genellikle %30 oranında zayıftır. %60 üzerindeki yüksek ferrit içeriği işlenebilirliği artırır. İşleme, talaş çekiçlemesine neden olabilen ve yüksek kesme kuvvetleri oluşturabilen güçlü talaşlar üretir. Kesim sırasında yüksek ısı ortaya çıkar ve bu da plastik deformasyona ve krater aşınmasına yol açar.

Çentik aşınması ve çapak oluşumunu önlemek için küçük giriş açılarını tercih edin. Takım bağlamada ve iş parçasının sabitlenmesinde kararlılık önemlidir.

 

ISO K döküm demir

  • Döküm demir için MC kodları
  • Dövülebilir Döküm Demir (MCI) K 1.1-1.2 ve Gri Döküm Demir (GCI) K 2.1-2.3
  • Sfero Döküm Demir (NCI) K 3.1-3.5
  • Kompakt Grafit Demir (CGI) K 4.1-4.2
  • Öztemperlenmiş Sünek Demir (ADI) K 5.1- 5.3

ISO K döküm demir nedir?

5 temel döküm demir tipi bulunur:

  • Gri döküm Demir (GCI)
  • Dövülebilir Döküm Demir (MCI)
  • Sfero Döküm Demir (NCI)
  • Kompakt Grafit Demir (CGI)
  • Öztemperlenmiş Sünek Demir (ADI)

Döküm demir, kısmen yüksek bir Si yüzdesi (%1-3) ile bir Fe-C bileşimidir. Karbon içeriği %2'nin üzerindedir bu, C'nin östenitik fazdaki maksimum çözünürlüğüdür. Cr (Krom), Mo (Molibden) ve V (Vanadyum), mukavemet ve sertliği artıran ancak işlenebilirliği düşüren karbürleri oluşturur.

Genel olarak işlenebilirlik

  • Çoğu koşulda iyi talaş kontrolüne sahip kısa talaş oluşturan bir malzemedir. Spesifik kesme kuvveti: 790 – 1350 N/mm²
  • Yüksek hızlarda işleme, özellikle kum kalıntılı döküm demirlerde sürtünme aşınması oluşturur
  • NCI, CGI ve ADI, farklı mekanik özellikler ve matristeki grafit varlığı nedeniyle normal GCI ile karşılaştırıldığında daha fazla dikkat gerektirir
  • Döküm demirler güçlü kenarlar ve güvenli uygulamalar sağladığı için genellikle negatif tipteki kesici uçlar ile işlenir
  • Karbür alt tabakalar sert olmalı ve kaplamalar, iyi aşınma direnci için kalın alüminyum oksit tiplerinde olmalıdır
  • Döküm demirler geleneksel olarak kuru işlenir ancak karbon ve demirden gelen toz kirliliğini minimumda tutmak için ıslak koşullarda da kullanılabilirler. Kesme sıvısı beslemeli uygulamalara uygun kaliteler de bulunmaktadır

Sertliğin etkisi

  • Döküm demirlerin işlenebilirliği ile ilgili sertlik etkisi diğer tüm malzemelerle aynı kuralları izler
  • Örneğin ADI (öztemperlenmiş sünek demir), CGI (kompakt grafitli demir) ve NCI (sfero döküm demir) 300-400 HB’ye kadar sertliğe sahiptir
  • HB. MCI ve GCI ortalaması 200-250 HB’dir
  • Beyaz döküm demirler, karbonun serbest olmak yerine bir karbür Fe3C (sementit) oluşturmak için demirle reaksiyona girdiği ani soğutma hızlarında 500 HB’nin üzerinde bir sertliğe ulaşabilir. Beyaz döküm demirler çok aşındırıcıdır ve işlenmeleri zordur

Döküm demir için MC kodları

İşlenebilirlik bakımından döküm demirler, dövülebilir, gri, sfero, kompakt grafitli demir (CGI) ve öztemperlenmiş sünek demir (ADI) tipleri olarak sınıflandırılır. Yüksek sertliklerin bazıları sfero döküm demirlerde ve ADI’lerde bulunabilir.

MC KoduMalzeme grubuMalzeme alt grubuÜretim prosesiIsıl işlemnomSpesifik kesim gücü, kc1(N/mm2) mc
K1.1.C.NS​1​dövülebilir​1düşük germe​ mukavemetiCdökümNSayırt edici özellik belirtilmemiş​200 HB​7800,28​
K1.2.C.NS​1​2yüksek germe mukavemeti​CNS​260 HB1020​​0,28
K2.1.C.UT​2​gri​1düşük germe​ mukavemetiCdökümUTişlem görmemiş​180 HB900​​0,28
K2.2.C.UT​2​2yüksek germe mukavemeti​CUT​245 HB1100​​0,28
K2.3.C.UT​2​3​östenitikCUT​175 HB1300​0,28​
K3.1.C.UT​3sfero​1​ferritikCdökümUTişlem görmemiş​155 HB870​0,28​
K3.2.C.UT​3​2​ferritik/perlitikCUT​215 HB​1200​0,28
K3.3.C.UT​3​3​perlitikCUT​265 HB​1440​0,28
K3.4.C.UT3​​4​martensitikCUT​330 HB​1650​0,28
K3.5.C.UT​3​5​östenitikCUT​190 HB
K4.1.C.UT4​​CGI​​1düşük germe mukavemeti (perlit <%90)CdökümUTişlem görmemiş​160 HB​680​0,43
K4.2.C.UT4​​2​yüksek germe mukavemeti​ (perlit >=%90)CUT​230 HB​750​0,41
K5.1.C.NS5​ADI​1düşük germe​ mukavemetiCdökümNSayırt edici özellik belirtilmemiş​300 HB
K5.2.C.NS5​2yüksek germe mukavemeti​CNS​400 HB
K5.3.C.NS5​​3çok yüksek germe mukavemeti​CNS​460 HB

Öztemperleme ısıl işlemi, sünek demiri, (NCI) öztemperlenmiş sünek demire (ADI) dönüştürür.

Dövülebilir Döküm Demir (MCI) K 1.1-1.2 ve Gri Döküm Demir (GCI) K 2.1-2.3

Tanım

Dövülebilir döküm demirler beyaz demir matrisine yakın üretilir, daha sonra iki adımda ısıl işleme tabi tutularak ferrit + perlit + temperlenmiş karbon bir yapı elde edilir, gri döküm demirdeki kırılmayı tetikleyen katmanlı yapıya kıyasla düzensiz grafit tanelerine yol açar. Bu da dövülebilir malzemenin çatlamaya karşı daha az hassas ve kopma mukavemeti ve uzama değerlerinin daha yüksek olduğu anlamına gelir.

Gri döküm demir standart tane formunda grafit içerir ve temel özellikleri şöyledir: düşük darbe dayanımı (gevrek); iyi ısıl iletkenlik, motor çalışırken daha az ısı ve kesme işleminde düşük ısı; iyi sönümleme özellikleri, motordan gelen titreşimleri emer.

​Yaygın parçalar

MCI malzemesinden üretilen parçalar: aks rulmanları, tekerlek, boru bağlantı parçaları ve yüksek mukavemetli dişliler. GCI malzemesinden üretilen parçalar: tavalar, motor blokları, kompresör silindirleri, dişliler ve dişli kutusu muhafazaları.

İşlenebilirlik

Dövülebilir döküm demir, GCI'ya kıyasla daha yüksek germe mukavemetine sahiptir ve üstün işlenebilirlik özellikleri NCI'ya benzerdir. Genelde perlitik yapıya sahip döküm demir sürtünme aşınmasını artırırken ferritik yapılar yapışkan aşınmasını çoğaltır.

Gri döküm demirin darbe dayanımı ve kesme kuvvetleri düşüktür ve işlenebilirliği iyidir. Yalnızca abrazyon ile kesmede aşınma oluşur; kimyasal aşınma söz konusu değildir. Mekanik özellikleri iyileştirmek için gri döküm demir genellikle Cr ile alaşımlıdır. Yüksek mukavemet işlenebilirliğinin azalmasına neden olur.

Sfero Döküm Demir (NCI) K 3.1-3.5

Tanım

Sfero döküm demirde küre şekilli grafit bulunur ve temel özelliği sertliğidir (Young modülü); iyi darbe dayanımı = tok malzeme, gevrek değil; iyi germe mukavemeti; kötü sönümleme özellikleri, motordaki titreşimleri emmez; kötü ısıl iletkenlik, kesme işleminde daha yüksek ısı. GCI’ya kıyasla NCI’daki grafit daha yüksek germe özellikleri ve tokluğa katkıda bulunan nodüller halinde görünür.

​Yaygın parçalar

Göbekler, boru sistemi, makaralar, egzoz manifoldları, krank milleri, diferansiyel kutular, rulman kapakları, egzoz manifoldları, taban plakaları, turboşarj muhafazası, kavrama plakaları ve volanlar.

Turboşarj muhafazası ve egzoz manifoldları genellikle sıcağa daha dayanıklı SiMo alaşımlı döküm demirden yapılır.

İşlenebilirlik

Sfero döküm demirin talaş yığılması oluşturma olasılığı yüksektir. Bu olasılık, yüksek ferritik yumuşak NCl malzemelerde daha yüksektir. Yüksek ferritik parçalar darbeli kesimlerde işlenirken genelde ana aşınma mekanizması yapışma aşınmasıdır. Bu da kaplamanın soyulması sorununu yaratabilir.

Yüksek perlitik oranına sahip sert NCl malzemelerde yapışma problemi daha az görülür. Burada sürtünme aşınması veya plastik deformasyon daha sık görülür.

Kompakt Grafit Demir (CGI) K 4.1-4.2

Tanım

CGI, artan mukavemet ve ağırlık azaltma taleplerini karşılayabilen ve hala makul işlenebilirliği koruyan bir malzemedir. CGI'nin ısıl ve sönümleme özellikleri NCI ve GCI arasındadır. Metal yorgunluğuna karşı direnç, gri demirin iki katıdır. CGI’daki grafit parçacıkları, gri döküm demirde olduğu gibi uzatılmış ve rastgele yönlendirilmişlerdir ancak daha kısa, daha kalın ve yuvarlak kenarlara sahiptir. CGI'daki mercan benzeri morfoloji, grafit parçacıklarının yuvarlatılmış kenarları ve düzensiz engebeli yüzeyleriyle birlikte, grafit ve demir matrisi arasında güçlü yapışma sağlar. Gri döküm demire kıyasla mekanik özelliklerin CGI’da bu kadar gelişmiş olmasının nedeni budur. %90’ın altında bir perlitik içeriği ile CGI en yaygın olanıdır.

​Yaygın parçalar

CGI, daha fazla gücü emebilen daha hafif ve güçlü malzemelere ihtiyaç duyulan motor üretimi için çok uygundur. Tek başına motor bloğu ağırlığı, GCI'dan yapılanlara kıyasla yaklaşık %20 oranında azaltılabilir. Silindir kafaları ve disk frenleri diğer örneklerdir.

İşlenebilirlik

İşlenebilirlik açısından kompakt grafit demir, gri ile sfero döküm demir arasındadır. Gri döküm demirin germe mukavemetini iki veya üçe katlayan CGI'nın düşük ısıl iletkenli işlemesi kesme alanında yüksek kesme kuvvetleri ve daha fazla ısı yaratır. CGI malzemesindeki yüksek titanyum takım ömrünü olumsuz etkiler.

En yaygın işleme işlemleri yüzey frezeleme ve silindir delik işlemedir. Silindir delik işleme yerine dairesel frezelemede bir yöntem değişikliği hem takım ömrünü hem de verimliliği artırabilir.

Öztemperlenmiş Sünek Demir (ADI) K 5.1- 5.3

Tanım

Öztemperlenmiş sünek demir, ısıl işlem görmüş döküm demir ailesi oluşturur. Öztemperleme ısıl işlemi, sünek demiri, üstün mukavemet, tokluk ve yorulma özelliklerini içeren öztemperlenmiş sünek demire (ADI) dönüştürür. ADI birim ağırlık başına alüminyumdan daha güçlüdür ve çelik kadar aşınmaya dayanıklıdır. Germe ve akma dayanım değerleri, standart sünek demirinin iki katıdır. Yorulma dayanımı %50 daha yüksektir ve bilyeli yüzey dövme veya dolgu haddeleme ile geliştirilebilir.

​Yaygın parçalar

ADI dökmeleri üstün performansı nedeniyle giderek çelik dövmelerin ve dökümlerin, kaynaklanmış fabrikasyonların, karbonlanmış çeliğin ve alüminyumun yerini almaktadır. Etkin kullanım alanları, süspansiyon ve şanzıman parçaları, vb. için kullanıldığı otomotiv endüstrisindedir. Güç/enerji, madencilik ve inşaat sektörlerinde de kullanılır.

İşlenebilirlik

NCI'ya kıyasla takım ömründe %40-50 düşüş beklenebilir. Germe mukavemeti ve ADI sünekliği çeliğe yakındır, ancak talaş oluşum işlemine göre ADI sünek demirdir (parçalı talaş oluşumu). ADI’nin mikro sertliği benzer sertlikteki çeliklere kıyasla daha yüksektir. Daha yüksek ADI kaliteleri, mikro yapıda sert parçacıklar içerir. Yüksek mukavemet, süneklik, parçalı talaş oluşumu ve üst eğim aşınması sebebiyle kesici kenarı yanında yüksek ısıl ve mekanik yükler birikir. Talaş oluşumundaki sertleşme yüksek dinamik kesme kuvvetleri oluşturur. Kesme kenarı sıcaklığı, aşınmanın belirlenmesinde güçlü bir faktördür.

 

ISO N demir içermeyen malzemeler

ISO N demir içermeyen malzemeler nedir?

  • Bu grup, yüksek mukavemetli bronzlar (>225HB) hariç, 130 HB altında sertliğe sahip yumuşak demir içermeyen malzemeler içerir
  • %12-13'ten az silikon (Si) içeren alüminyum (Al) alaşımları en büyük kısmı temsil eder
  • MMC: Metal Matris Bileşimi: Al + SiC (%20-30)
  • Magnezyum bazlı alaşımlar
  • Bakır: %99,95 Cu içeren elektrolitik bakır
  • Bronz: Tin (Sn) (%10-14) ve/veya alüminyum (%3-10) içeren bakır
  • Pirinç: bakır (%60-85) ve çinko (Zn) (%40-15)

Alüminyumun işlenebilirliği

  • Uzun talaş oluşturan malzemeler
  • Alaşım olarak kullanıldığında talaş kontrolü nispeten daha kolaydır
  • Saf Al yapışkandır ve keskin kesici kenarlar ve yüksek vc gerektirir
  • Spesifik kesme kuvveti: 350–700 N/mm²
  • Kesme kuvvetleri düşüktür; böylece işleme için daha az güç gerekir
  • Malzeme, Si içeriği %7-8'in altında olduğunda ince taneli, kaplamasız karbür kalitelerle ve daha yüksek Si içeriğine sahip alüminyum için PCD uçlu kalitelerle işlenebilir
  • Yüksek Si içerikli > %12 aşırı ötektik Al çok aşındırıcıdır

​Yaygın parçalar

Motor bloğu, silindir kafası, şanzıman gövdeleri, muhafazalar, havacılık endüstrisi şasi parçaları.

N malzemeler için MC kodları

MC koduMalzeme grubuMalzeme alt grubuÜretim prosesiIsıl işlem​nom​Spesifik kesme kuvveti, kc1 (N/mm2)mc
N1.1.Z.UT​1alüminyum bazlı alaşımlar1ticari saflıktaZdökümUTişlem görmemiş​30 HB​350​0,25
N1.2.Z.UT1​2AlSi alaşımlar, Si<=%1ZUT​60 HB​400​0,25
N1.2.Z.AG​12ZAG​yaşlandırılmış​100 HB​650​0,25
N1.2.S.UT​12S​sinterlenmişUTişlem görmemiş​75 HB​410​0,25
N1.2.C.NS​12CdökümNSayırt edici özellik belirtilmemiş​80 HB​410​0,25
N1.3.C.UT​13AlSi döküm alaşımları, Si<=%1 ve <%13CUTişlem görmemiş​75 HB​600​0,25
N1.3.C.AG​13CAG​yaşlandırılmış​90 HB​700​​0,25
N1.4.C.NS​14AlSi döküm alaşımları, Si>=%13CNSayırt edici özellik belirtilmemiş​130 HB​700​0,25
N2.0.C.UT2​magnezyum bazlı alaşımlar0ana grupCdökümUTişlem görmemiş​70 HB
N3.1.U.UT3​bakır bazlı alaşımlar1kurşunsuz bakır alaşımlar (elektrolitik bakır dahil)U​ayırt edici özellik belirtilmemişUTişlem görmemiş​100 HB​13500,25
N3.2.C.UT3​2Kurşun kaplı pirinç ve bronzlar (Pb<=%1)CdökümUT​90 HB​550​0,25
N3.3.S.UT3​2S​sinterlenmişUT35 HB
N3.3.U.UT​33Bakır bazlı otomat alaşımları (Pb>%1)U​​ayırt edici özellik belirtilmemişUT​110 HB​550​0,25
N3.4.C.UT34yüksek mukavemetli bronzlar (>225HB)CdökümUT​300 HB
N4.0.C.UT4çinko bazlı alaşımlar0ana grupCdökümUTişlem görmemiş​70 HB
 

ISO S HRSA ve titanyum

  • S malzemeler için MC kodları
  • HRSA malzemeler – S 1.0-3.0
  • Titanyum– S 4.1-4.4

ISO S HRSA ve titanyum nedir?

  • ISO S grubu ısıl dirençli süper alaşımlar (HRSA) ve titanyum olarak ikiye ayrılabilir
  • HRSA malzemeleri kendi içinde üç gruba ayrılabilir: nikel bazlı, demir bazlı ve kobalt bazlı alaşımlar
  • Koşul: tavlanmış, solüsyonlu ısıl işlem görmüş, yaşlandırılmış, haddelenmiş, dövme, döküm
  • Özellikler: artırılmış alaşım içeriği (Ni’den fazla Co), daha iyi ısı direnci, yüksek germe mukavemeti ve daha yüksek korozyon direnci ile sonuçlanır

Genel olarak işlenebilirlik


= Paslanmaz çelikler
= Isıl işlem görmüş (yaşlandırılmış)
= Solüsyon ile işlenmiş (tavlanmış)
  • Her birinin fiziksel özellikleri ve işleme davranışları, hem alaşımın kimyasal yapısına hem de seri üretim sırasında aldığı hassas metalürjik uygulamaya bağlı olarak büyük farklılıklar gösterir
  • Tavlama ve yaşlandırma, daha sonraki işleme özellikleri üzerinde etkilidir
  • Zor talaş kontrolü (parçalı talaşlar)
  • Spesifik kesme kuvveti: HRSA için 2400-3100 N/mm² ve titanyum için 1300-1400 N/mm²
  • Gereken kesme kuvvetleri ve güç oldukça yüksektir

Yaşlandırma

Daha yüksek mukavemet elde edebilmek için ısıl dirençli alaşımlar “çökeltilerek sertleştirilme” işlemine tabi tutulur.

Malzemenin yüksek sıcaklıklarda işlenmesi yani yaşlandırma işlemi ile küçük ara metalik parçacıklar alaşım içinde çökeltilir. Bu parçacıklar kristal yapıdaki hareketi engelleyecektir ve sonuç olarak malzemenin deforme olmasını zorlaştıracaktır.

S malzemeler için MC kodları

İşlenebilirlik açısından HRSA çelikleri demir, nikel ve kobalt bazlı malzemeler olarak sınıflandırılır. Titanyum, ticari olarak saf alfa alaşımlarına ve yakın alfa alaşımlarına, alfa/beta alaşımlarına ve beta alaşımlarına ayrılır.

MC koduMalzeme grubuMalzeme alt grubuÜretim prosesiIsıl işlemnom​spesifik kesme kuvveti,kc1 (N/mm2)mc
S1.0.U.AN1demir bazlı alaşımlar​1ana grupU​ ayırt edici özellik belirtilmemiş​ANtavlanmış​200 HB2400​0,25
S1.0.U.AG12U​AG​yaşlandırılmış280 HB​25000,25
S2.0.Z.AN2nikel bazlı alaşımlar​0ana grupZdövülmüş/haddelenmiş/soğuk çekilmiş​ANtavlanmış​250 HB2650​0,25
S2.0.Z.AG20ZAG​yaşlandırılmış350 HB​29000,25
S2.0.Z.UT20ZUTişlem görmemiş275 HB​27500,25
S2.0.C.NS20CdökümNSayırt edici özellik belirtilmemiş​320 HB3000​0,25
S3.0.Z.AN3kobalt bazlı alaşımlar​0ana grupZdövülmüş/haddelenmiş/soğuk çekilmiş​ANtavlanmış​200 HB2700​0,25
S3.0.Z.AG30ZAG​yaşlandırılmış300 HB​30000,25
S3.0.C.NS30CdökümNSayırt edici özellik belirtilmemiş​320 HB3100​0,25
S4.1.Z.UT4titanyum bazlı alaşımlar​1ticari saflıkta (>%99,5 Ti)Zdövülmüş/haddelenmiş/soğuk çekilmişUTişlem görmemiş​200 HB1300​0,23
S4.2.Z.AN42alfa ve yakın alfa alaşımlarıZ​ANtavlanmış​320 HB1400
S4.3.Z.AN43alfa veya beta alaşımlarıZ​AN330 HB​1400
S4.3.Z.AG43ZAG​yaşlandırılmış375 HB​1400
S4.4.Z.AN44beta alaşımlarıZ​ANtavlanmış​330 HB1400
S4.4.Z.AG44ZAGyaşlandırılmış​410 HB1400
S5.0.U.NS3tungsten bazlı​0ana grupU​ayırt edici özellik belirtilmemişNSayırt edici özellik belirtilmemiş​120 HB
S6.0.U.NS3molibden bazlı​0ana grupU​ayırt edici özellik belirtilmemişNSayırt edici özellik belirtilmemiş​200 HB

HRSA malzemeler – S 1.0-3.0

Tanım

Yüksek sıcaklıklarda sertlik ve mukavemetini koruyan yüksek korozyona dayanıklı malzemeler. Malzeme 1000°C’ye kadar kullanılır ve yaşlandırma uygulaması ile sertleştirilir.

  • Nikel bazlı versiyon en yaygın kullanılanıdır - bir uçak motorunun ağırlığının %50’sinden fazla. Çökeltilerek sertleştirilmiş malzemeler: İnkonel 718, 706 Waspalloy ve Udimet 720. Solüsyon ile güçlendirilmiş olanları (sertleştirilemez) şunları içerir: İnkonel 625
  • Demir bazlı malzeme östenitik paslanmaz çeliklerden gelişir ve en zayıf sıcak dayanımı özelliklerine sahiptir: İnkonel 909 Greek Ascolloy ve A286
  • Kobalt bazlı malzemeler en iyi sıcaklık performansına ve korozyon direncine sahiptir ve ağırlıklı olarak medikal endüstrisinde kullanılır: Haynes 25 (Co49Cr20W15Ni10), stellit 21, 31
  • HRSA malzemelerinde ana alaşım elementleri
    Ni: Metal yapıyı ve malzeme özelliklerini yüksek sıcaklıklarda dengeler
    Co, Mo, W: yüksek sıcaklıklarda mukavemeti artırır
    Cr, Al, Si: oksidasyona ve yüksek sıcaklık korozyonuna karşı direnci geliştirir
    C: sürünme mukavemetini arttırır
​Yaygın parçalar

Yanma ve türbin bölümlerindeki havacılık endüstrisi motor ve güç gaz türbinleri, petrol ve gaz deniz uygulamaları, medikal eklem implantları, yüksek korozyona dayanıklı uygulamalar.

İşlenebilirlik

HRSA malzemelerinin işlenebilirliğinin zorluk derecesi aşağıdaki sıralamaya göre artar: demir bazlı, nikel bazlı ve kobalt bazlı malzemeler. Tüm malzemeler yüksek sıcaklıklarda yüksek dayanıma sahiptir ve kesim sırasında yüksek ve dinamik kesme kuvvetleri oluşturan parçalı talaşlar üretir.

Düşük ısı iletkenliği ve yüksek sertlik işleme sırasında yüksek sıcaklıklar üretir. Yüksek mukavemetli, işleme sertleştirmesi ve yapışma sertleştirmesi özellikleri, maksimum kesme derinliğinde çentik aşınması ve kesici kenar için son derece aşındırıcı bir ortam oluşturur.

Karbür kaliteleri, plastik deformasyona karşı iyi bir direnç sağlamak için iyi kenar tokluğuna sahip olmalı ve kalitelerin kaplamalarının alt tabakaya iyi yapışması gerekir. Genel olarak, geniş giriş açılı kesici uçlar (yuvarlak kesici uçlar) kullanın ve pozitif kesici uç geometrisi seçin. Tornalama ve frezeleme işleminde uygulamaya bağlı olarak seramik kaliteler kullanılabilir.

Titanyum– S 4.1-4.4

Tanım

Titanyum alaşımlar mevcut yapılara ve alaşım elementlerine göre dört sınıfa ayrılabilir.

  • İşlenmemiş, ticari saflıkta titanyum
  • Alfa alaşımları – Al, O ve/veya N eklemeleri ile
  • Beta alaşımları – Mb, Fe, V, Cr ve/veya Mn eklemeleri ile
  • Karışık α+ß alaşımları, içerisinde her iki sınıf da bulunmaktadır

Ti-6Al-4V tipindeki karışık α+β alaşımları, öncelikle havacılık endüstrisinde ve ayrıca genel amaçlı uygulamalarda halihazırda kullanılmakta olan titanyum alaşımlarının çoğunluğunu oluştururlar. Titanyum, çelik yoğunluğunun %60'ında üstün korozyon direnci ile ağırlık oranı yüksek bir mukavemete sahiptir. Bu, daha ince duvarların tasarımına olanak sağlar.

​Yaygın parçalar

Titanyum, diğer çoğu inşaat malzemesinde ciddi korozyon saldırılarına neden olabilecek çok zorlu ortamlarda kullanılabilir. Bunun nedeni titanyum oksit, TiO2'dir, çok dayanıklıdır ve yüzeyi bir tabaka halinde kaplar, tabaka yaklaşık 0,01 mm kalınlığındadır. Oksit tabaka hasar görmüşse ve kullanılabilir oksijen varsa titanyum oksiti hemen yeniden oluşturur. Havacılık alanındaki ısı eşanjörleri, tuzdan arındırma ekipmanları, jet motoru parçaları, iniş takımları ve yapısal parçalar için uygundur.

İşlenebilirlik

Titanyum alaşımların işlenebilirliği genel çeliklere ve paslanmaz çeliklere göre daha zayıftır, bu da kesme takımları için farklı zorluklar anlamına gelir. Titanyum kötü ısıl iletkenliğe sahiptir. mukavemet, kesici kenarda yüksek kesme kuvvetleri ve ısı üreten yüksek sıcaklıklarda korunur. Sürtünme yapışması eğilimi ile çok fazla kırılmış ince talaşlar, kesici kenara yakın yoğun kesme kuvvetleri oluşturacak şekilde eğimli yüzünde dar bir temas alanı yaratır. Çok yüksek bir kesme hızı talaş ve kesici takım malzemesi arasında kimyasal bir reaksiyon üretir, bu da ani kesici uç tanecik kopmaları/kırılmaları ile sonuçlanabilir. Kesici takım malzemeleri iyi bir sıcak sertliğe, düşük kobalt içeriğine sahip olmalı ve titanyum ile tepkimeye girmemelidir. Genellikle ince tanecikli, kaplamasız karbür kullanılır. İyi kenar tokluğuna sahip pozitif/açık bir geometri seçin.

 

ISO H sertleştirilmiş çelik

ISO H sertleştirilmiş çelik nedir?

  • Bu malzeme grubu sertliği >45 – 68 HRC olan sertleştirilmiş ve temperlenmiş çelikleri kapsar
  • Yaygın çelikler arasında karbonlama çeliği (~60 HRc), bilyeli rulman çeliği (~60 HRc) ve takım çeliği (~68 HRc) bulunmaktadır. Sert döküm demir tipleri arasında beyaz döküm demir (~50 HRc) ve ADI/Kymenite (~40 HRc) bulunur. İnşaat çeliği (40 – 45 HRc), Mn çeliği ve farklı tipte sert kaplamalar yani stellit, P/M çelik ve semente karbür de bu gruba aittir
  • Tipik olarak sert parça tornalama 55 – 68 HRC aralığındadır

İşlenebilirlik

  • Sertleştirilmiş çelikler, işlenebilirlik açısından en küçük gruptur ve ince talaş işleme en yaygın işleme işlemidir. Spesifik kesme kuvveti: 2550–4870 N/mm². İşlem, genellikle iyi talaş kontrolü oluşturur. Kesme kuvvetleri ve güç gereksinimleri oldukça yüksektir
  • Kesici takım malzemesi yüksek plastik deformasyon (sıcak sertliği) direncine, yüksek sıcaklıklarda kimyasal kararlılığa, mekanik mukavemete ve sürtünme aşınmasına karşı dirence sahip olmalıdır. CBN bu özelliklere sahiptir ve taşlama yerine tornalamaya olanak sağlar
  • İş parçası orta yüzey kalitesi gerektirdiğinde ve sertlik karbür için çok yüksekse tornalama işleminde karışık veya kıl takviyeli seramikler de kullanılır
  • Semente karbür, frezeleme ve delik delme uygulamalarında yaygındır ve yaklaşık 60 HRc’ye kadar kullanılır

​Yaygın parçalar

Tipik parçalar: şanzıman milleri, dişli kutusu muhafazaları, direksiyon pinyonları, basma kalıpları.

Sertleştirilmiş çelik için MC kodları

MC koduMalzeme grubuMalzeme alt grubuÜretim prosesiIsıl işlem​​​nom​Spesifik kesme kuvveti, kc1 (N/mm2)mc
H1.1.Z.HA1çelik (ekstra sert)​1Sertlik derecesi 50Zdövülmüş/haddelenmiş/soğuk çekilmiş​HAsertleştirilmiş (ve temperlenmiş)50 HRc​3090​0,25
H1.2.Z.HA1​​2Sertlik derecesi 55Z​HA55 HRc​36900,25
H1.3.Z.HA1​3Sertlik derecesi 60Z​HA60 HRc​43300,25​
H1.4.Z.HA1​4Sertlik derecesi 63Z​HA63 HRc​4750​0,25
H2.0.C.UT2soğutulmuş döküm demir​0ana grupCdökümUTişlem görmemiş55 HRc​3450​0,28
H3.0.C.UT3​stellit​0ana grupCdökümUTayırt edici özellik belirtilmemiş40 HRc
​​H4.0.S.AN4Ferro-TiC​0ana grupS​​sinterlenmiş​ANtavlanmış67 HRc
 

{{getHeaderText()}}

 
Websitemizden daha etkin faydalanmanız için çerezleri kullanıyoruz. Çerezler hakkında.