celik malzemeler ve secimi egitim notlari

1

ÇELİK MALZEMEÇELİK MALZEME VE SEÇİMİVE SEÇİMİ

16-11-2001

Hazırlayan:Hazırlayan: İbrahim Martİbrahim MartMakina MühendisiMakina Mühendisi

2

İÇİNDEKİLER Sayfa No

1. Malzemenin Tanımı 3

2. Malzeme Muayenesi ve Önemi 5

3. Malzeme Seçimi 8

4. Çeliklerin Tanımlanması 12

5. Çeliklerin Sınıflandırılması 13

6. Çelik Norm ve Simgeleri 35

7. Döküm Malzemeler 52

8. Çelik Alaşım Elementleri 58

9. Çeliklere Uygulanan Isıl İşlemler 64

10. Metal Prosesleri 67

11. Hadde Mamüllerinde Toleranslar Ve Yüzey Durumları 68

12. Çelik Siparişinde Önemli Hususlar 69

13. Makina ve kalıp üretiminde kullanılan malzemeler 70

3

1. MALZEMENİN TANIMIDoğada sınırlı sayıda bulunan elementler genelikle bileşik halindedir, yani saf haldebulunmazlar. Değişik amaçları gerçekleştirmek için elementler saf ve/veya bileşiklerhalinde kullanılabilir. Çoğu zaman Metaller grubundaki elementleri başka metaller veyametal olmayanlarla karıştırarak alaşımlar yapılır ve bu şekilde kullanılır.

Bir amacı gerçekleştirmek için kullanılan her madde malzeme adını alır. Dişliyapımında kullanılan çelik, iletken olarak kullanılan bakır, uçak endüstrisinde kullanılanalüminyum, Isı yalıtımında kullanılan asbest, inşaatta kullanılan çimento v.b. maddelerbu amaçları gerçekleştirmek için kullanılan malzemelerdir.

Malzemeler, madensel ve madensel olmayan malzemeler olarak iki ana gruba ayrılır.Doğada bulunan tüm metaller madensel malzemeler sınıfına, dışında kalan herşeymadensel olmayan malzemeler sınıfına girer.

Madensel malzemeler de kendi içinde ikiye ayrılmaktadır ;

- Demir cinsi metaller

- Demir olmayan metaller

Metaller belirli ortak özelliklere sahiptir. Şekillendirilebilmeleri, ağır oluşları, elektrik ve ısıiletim özellikleri, kendilerine özgü renkleri, ışığı yansıtmaları, oda sıcaklığında katıolmaları, kristal kafesi yapısına sahip olmaları metallerin ortak özelliklerindendir. Civanınsıvı olması, magnezyumun hafif olması istisnai durumlardır.

4

DEMİR VE ÇELİK

Sanayi dışındaki günlük yaşamda bu iki kelime aynı manada kullanılmaktadır. Oysateknik anlamda iki kelimenin tanımladığı malzemeler birbirinden çok farklıdır.

Demir, altın, gümüş, nikel, oksijen gibi kimyasal bir elementtir. Saf demirin eldeedilmesi zordur ve sanayide yaygın kullanım alanı yoktur. %99,8 saflıktaki demirdoğada bileşikler halinde bulunur ve aluminyumdan sonra yer kabuğunda en bolbulunan elementlerdendir (yer kabuğunun yaklaşık %5’i demirdir).

Saf demirin fazlaca yumuşak olması ve mukavemetinin düşük olması nedeniyle diğerelementlerle alaşım yapılarak sanayida kullanılması mümkündür.

Yaklaşık % 0.03 ile % 2 karbon içeren demir karbon alaşımı, “Çelik“ malzeme olarakyaşantımıza girmiştir.

5

2. MALZEME MUAYENESİ VE ÖNEMİ

Malzeme muayenesi “ herhangi bir amaç için malzeme seçimi veya seçilen birmalzemenin yerinde görevini yapıp yapmayacağını anlamak için, veya herhangi bir

malzemenin özelliklerini belirlemek için yapılan çeşitli deneyler “ olarak tanımlanabilir.

Malzeme muayanesi, amaç, tip ve şekil bakımından 3 e ayrılır ;

- Muayene şekli bakımından

- Muayene tipi bakımından

- Muayene amacı bakımından

6

2.1 Muayene şekli bakımından:

Tahribatlı ve tahribatsız muayene olmak üzere ikiye ayrılır.

Tahribatlı muayenelerde, muayene edilecek malzemeler kırılır, ezilir, parçalanır,çökertilir, eğilir, şişirilir, kopartılır, kesilir ve bir daha kullanılmayacak duruma getirilir.

Tahribatsız muayenelerde ise malzemeler herhangi bir zarara uğramadan X ışınları,ultra viole ışınları, mikroskop altında doku kontrolü, sertlik ölçme işlemleri, ultrasonikmuayene, kıvılcım muayene ve benzeri yollarla muayene edilerek özellikleri hakkındabilgi alınır.

2.2 Muayene tipi bakımından:

Bu muayene ticari, araştırma ve bilimsel olmak üzere üçe ayrılır.

Ticari muayeneler, malzeme ve makina elemanlarının, şartnamelerde belirtilenözelliklerin var olup olmadığını araştırmak için yapılan muayenelerdir.

Araştırma muayenesi, belirli şartların varolduğu ortamda malzemelerin özelliklerininne ölçüde değiştiğini anlamak için yapılan muayenelerdir.

Bilimsel muayene, yeni bulunan veya geliştirilen bir malzemenin temel özelliklerini, buözelliklerle ilgili değerleri ve katsayıları bulmak için yapılan muayenelerdir.

7

2.3 Muayene amacı bakımından:

Bu tip muayene, malzemelerin temel özelliklerinin belirlenmesi için yapılır.

Fiziksel özellikler : Özgül ağırlık, şekil, ölçü, nem oranı, yapısal durumu, ergime vekaynama sıcaklıkları, manyetik özelik, ısıl genleşme ve ergime sıcaklığı

Mekanik özellikler : Çekme, basma, eğme, burulma, kesme dayanımları, vurmadayanıklığı, % uzama, % kesit daralması, sertlik, elastik ve plastik biçim değiştirebilmeyeteneği, özlülük, kırılganlık, akma ve titreşim özellikleri

Termal özellikler : Isı ve elektrik iletkenliği, genleşme ve uzama değerleri, özel ısıdeğerleri

Teknolojik özellikler : Dövülebilme, dökülebilme, kesilebilme, kaynak edilebilme,biçimlendirilebilme

Fiziko kimyasal özellikler : Su emme ve geçirme özellikleri ( şişme ve büyüme )

Kimyasal özellikler : Bileşim, atomik yapı ve atom ağırlıkları ile atmosfer ve korozyonetkilerine dayanım özellikleri

Akustik özellikler : Ses iletimi ve yansıtma özellikleri

Optik özellikler : Malzemenin rengi, ışığı yansıtma özellikleri

8

3. MALZEME SEÇİMİ

Bir makina veya yapı elemanı için malzeme seçimi, tasarımcının vermesi gerekenönemli kararlardan biridir. Karar, genellikle parça ölçüleri belirlenmeden verilir.Malzeme ve proses seçiminden sonra, tasarımcı, elemanın iç gerilme ve uzamasınırlarını, malzemenin sahip olduğu özelliklerle mukayese ederek, kabul edilebilir ve

emniyetli sınırlar içinde kalmasını sağlar.

Makina parçalarında gerilim ve esneme çok önemli olmasına rağmen, malzemeseçimi sadece bu iki özelliğe bağlı değildir. Üzerinde hiç yük olmayan bir çok parça,sadece yer doldurmak amacı ile tasarlanmış olabilir.

Makina elemanları, genellikle korozyona dayanıklı olacak şekilde tasarlanırlar. Kimizaman tasarımda sıcaklık etkisi, gerilim ve uzamadan daha önemlidir. Bir parçanıntasarımını, malzeme ve prosese bağlı olarak, gerilim ve uzamanın yanısıra, başka birçok faktör etkileyebilir.

9

3.1 Malzeme seçiminde uyulması gereken yöntem ;

- Kuvvet analizi ; Yapımı düşünülen makina elemanın maruz kaldığı yük ve

momentlerin belirlenmesi.

- Geometrik analiz ; Bu yük ve momentleri belirlemek için gerekli şekil ve ölçününbelirlenmesi.

- Malzeme seçimi ; Makina elemanının yapımında kullanılacak malzemeninbelirlenmesi.

10

3.2 Malzeme seçiminde dikkate alınması gereken temel faktörler ;

- Malzemenin temin edilebilme kolaylığı

- Üretim işlemlerine uygunluk

- Fiziki, teknolojik ve mekanik özellikler

- Ekonomiklik değerleri

- Korozyon direnci

3.2.1 Malzemenin Temin Edilebilme Kolaylığı ;

Seçilen malzeme, şekil, miktar ve ölçü bakımından her istenildiği zamanbulunabilmelidir.

3.2.2 Üretim İşlemlerine Uygunluk ;

Bir işi yapmak için piyasada çok çeşitli malzeme bulmak mümkündür. Ancak bumalzemelerden bir tanesi en uygun olanıdır. Üretim işlemlerine uygunluk, birmalzemenin talaş kaldırma, dövülebilme, dökülebilme veya plastik biçimlendirmeyöntemleri ile kolaylıkla istenilen şekle sokulabilme özelliğidir.

11

3.2.3 Fiziki, Teknolojik ve Mekanik Özellikler ;

Makina elemanlarının kullanılacakları yerde görevini yapıp yapmayacağı, taşımasıgerekli özellikleri taşıyıp taşımadığının araştırılması ve belirlenmesi ile anlaşılır.Sertlik, dayanım, özlülük, aşınma direnci,

Elektrik, ısı iletkenliği ve başka bir çok özellikler bir malzemenin kullanma alanındayeterli olup olmadığını açıklayabilir.

3.2.4 Ekonomiklik Değeri ;

Bir malzemenin ekonomi faktörü; malzemenin fiyat ve kullanma zamanı yani ömrü ilebirlikte düşünülmelidir. Bir malzemenin fiyatı, değerlendirme için yeterli değildir ve tek

başına bir anlam taşımaz.

3.2.5 Korozyon Direnci ;

Aşındırıcı etkiye sahip bir ortamda çalışacak olan makina elemanları, korozyondirenci yüksek olan malzemelerden yapılmalıdırlar.

12

4. ÇELİK MALZEME TANIMI ;

Çelik, hamdemirin çelik üretim fırınlarında ikinci bir işlemden sonra elde edilen üründür. Çelik içerisinde %1.7’ ye kadar karbon, %1’ e kadar manganez, %0.5’ e kadar silisyum ve %0,05 ten az kükürt ve fosfor bulunan demir-karbon alaşımıdır.

Farklı üretimlerle, alaşımlama suretiyle veya uygun ısıl işlem sayesinde istenilen nitelikte çelik elde edilebilir. Ayrıca, çelik yüksek bir dayanıma sahip olduğundan ve ucuza üretilebildiğinden, imalat teknolojisinde genel kullanıma sahip bir malzemedir.

Çelikler soğuk ve sıcak olarak işlenebilirler. Talaş kaldıran makinalarda işlemleri kolaydır. Mekanik özellikleri üstündür. Demir karbon alaşımlarından en yaygın kullanılanı çeliktir.

13

5. ÇELİKLERİN SINIFLANDIRILMASI

Çelikler, kullanım yerlerine veya özelliklerine göre, çeşitli şekillerde sınıflandırıl-maktadırlar. Bu sınıflandırmalar genel olarak aşağıda belirtilmiştir.

- Kompozisyonlarına göre

- Üretim metodlarına göre

- Piyasaya arz edildikleri kesit şekillerine göre

- Kalite niteliği belirleme durumuna göre

- Kullanım yerlerine göre

14

5.1. Kompozisyonlarına Göre ;

- Karbonlu çelikler

- Alaşımlı çelikler

Karbon çelikleri ; düşük karbonlu, yüksek karbonlu çelikler olarak sınıflandırılabilirler.

Alaşımlı çelikler, ihtiva ettikleri alaşım elementlerine göre sınıflandırılabilirler,manganlı çelikler, krom nikelli çelikler gibi.

5.2. Üretim Metodlarına Göre ;

- Sıcak haddelenmiş çelikler

- Soğuk çekilmiş / haddelenmiş çelikler

Üretim esnasında kullanılan oksijen giderme yöntemlerine göre de, kaynar çelik,durgun çelik, yarı durgun çelik gibi sınıflandırma yapılabilir.

15

5.3. Piyasaya Arz edildikleri kesit şekillerine göre ;

- Yuvarlak çubuk

- Altı köşe çubuk

- Plaka

- Sac

- Profil

5.4. Kalite Niteliği belirleme durumuna göre ;

Standart çeliklerin sipariş veya taleplerinde, o çeliğin norm simgelerine ilavetenkullanım yerini tanımlayan “kalite” nitelikleride belirtilebilir. Nitelik belirleyen bazı çelik“kalite” leri aşağıda belirtilmiştir.

16

5.4.1. Karbon Çeliklerinde ;

Sıcak haddelenmiş karbonlu çelik çubuklar ;

- Ticari kalitede

- Özel kalitede; Dar toleranslarda, sertleşebilen, metalik olmayan kalıntılardan arınmış.

- Soğuk ekstrüzyon kalitesinde

- Döğme kalitesinde

Karbon çeliği levhalar ;

- Standart kalitede

- Soğuk çekme kalitesinde


- Basınçlı kap imaline uygun kalitede

- Gemi sacı kalitesinde

17

Sıcak hadde saçlar / soğuk hadde saçlar ;

- Ticari kalitede

- Derin çekme kalitesinde

- Özel durgun çelikten üretilmiş derin çekme kalitesinde

Emayelik saçlar ;

- Ticari kalitede

- Derin çekme kalitesinde

Karbon çeliği teller ;

- Sanayi kalitesinde

- Çivilik tel

- Yaylık tel

- Kaynak telleri

18

5.4.2. Alaşımlı Çelikler de ;

Alaşımlı çelik plakalar ;

- Genel yapı çeliği kalitesinde

- Çekme kalitesinde

- Basınçlı kap imaline uygun kalitede

Sıcak haddelenmiş çelik çubuklar ;

- Standart kalitede

- Aks mili kalitesinde

- Rulman yapımına uygun kalitede


- Silah namlusuna uygun kalitede

19

5.5. Kullanım Yerlerine göre ;

Bu tip sınıflandırmada, herhangi bir çelik birden fazla grubun içinde yer alabilir. Busınıflandırma, sanayinin günlük yaşamda sık kullanılan kelimelerle çeliği basitcetanımlama ihtiyacından çıkmıştır.

- Genel yapı çelikleri

- İmalat çelikleri ( sade karbonlu çelikler)

- Sementasyon çelikleri

- Nitrasyon çelikleri

- Otomat çelikleri

- Islah çelikleri

- Yay çelikleri

- Rulmanlı yatak çelikleri

- Takım çelikleri

- Subap çelikleri

- Soğuk döğülebilen çelikler

- Paslanmaz çelikler

20

5.5.1. Genel Yapı Çelikleri ;

Levha, sac, profil şeklinde çelik kontrüksiyon, bina, köprü, makina, gemi yapımı gibiyerlerde kullanılan çeliklerdir. St-33 ile St-70-2 arasındaki tüm çelikler bu sınıftadır.

BakınızBakınızTABLO - 1TABLO - 1

21

5.5.2. İmalat Çelikleri ;

Sade karbonlu çelikler, alaşımsız makina yapım çeliği olarak da ifade edilirler.

Yaygın kullanılan imalat çeliklerinden bazıları ;

- SAE 1040 (C 35), Makina - aparat yapımında mukavemet gerektiren parçalarınimalinde, hidrolik silindirlerin piston millerinde, güç aktaran millerde (preslerineksantrik mili gibi), Dişli ve civata imalinde yaygın olarak kullanılır. Sertliği 55 HRCye kadar çıkabilir, indüksiyonla da sertlik alır. Kaynak yapmaya pek uygun değildir.

Sertleştirilmiş ve menevişlenmiş durumda ( 40 -100 mm arası )

- Çekme mukavemeti Sb = 60 - 70 kg/mm²

- Akma mukavemeti Sy = 35 kg/mm²

Sıcak haddelenmiş durumda bu değerler çok değişkenlik gösterir bu durumdaBrinell sertlik değerinden, yaklaşık çekme dayanımı hesaplanabilir.

- Sb = 0,36 HB Alaşımsız çelikler için- Sb = 0,34 HB Alaşımlı çelikler için

22

- SAE 1050 (C 45), Makina – aparat yapımında yüksek mukavemet gerektirenparçaların imalinde, dişli yapımında, toprak ve kömür sektöründe kırıcı ve kazıcıparçaların yapımında kullanılır. Genellikle ısıl işlemden sonra kullanılması dahaekonomiktir. Sertliği yağda 58 HRC, suda 61 HRC ye kadar çıkabilir. Kaynağındankaçınılmalıdır.

Sertleştirilmiş ve menevişlenmiş durumda ( 40-100 mm arası )

- Çekme mukavemeti Sb = 66 – 80 kg/mm²


- SAE 1060 (C 60), Yüksek zorlama ve aşınmaya maruz makina parçalarınınimalinde, toprak işleme makinalarının ( pulluk, çapa vb ) yapımında kullanılır. Sertlikdeğeri 1050 den fazladır. Kaynağından kaçınılmalıdır.

Sertleştirilmiş durumda ( 40-100 mm arası )

- Çekme mukavemeti Sb = 79 – 90 kg/mm²


23

5.5.3. Sementasyon Çelikleri ;

Yüzeylerinin sert ve aşınmaya dayanıklı, iç kısımlarının yumuşak ve esnek olmasıistenen darbeli zorlamalara dayanıklı parçaların imalinde kullanılan düşük karbonlualaşımsız veya alaşımlı çeliklerdir.

Bu tür çelikler düşük karbon ihtiva ederler (max. %0,25). Bu nedenle yüzeye karbonemdirilmeden, 850-950 °C ısıtıp suda veya yağda aniden soğutmakla sertlikalmazlar. 850-950 °C sıcaklıklarda kolay karbon veren bir ortamda uygun bir süretutularak malzemenin dış yüzeyine belirli bir derinlikte (0 dan 3 mm ye kadar) karbonemdirilir. Bundan sonra malzeme uygun bir hızla soğutularak sadece dış yüzeyisertlik kazandırılır. Sementasyon derinliği malzemenin sementasyon sıcaklığındatutulma süresine bağlıdır. Karbon verici ortam ve sıcaklık da bu derinliği etkiler.

24

Karbon verici ortamlar ;

- Odun kömürü

- Tuz banyosu ; NaCN Sodyum Siyanür, K CN Potasyum Siyanür

- Gazlı ortam ; Propan C H, Metan CH4, Etan C2 H 6

Odun kömürü ile yapılan sementasyon demode olmuş bir yöntemdir. Kitlesel üretimeuygun değildir. Az miktardaki parçaların sementasyonunda kullanılabilir.

Yaygın kullanılan bazı sementasyon çelikleri ;

- SAE 8620 (21 Ni Cr Mo 2), Yüksek mukavemet gerektiren dişliler (oto şanzumandişlileri), burçlar, miller (güç aktaran zincir milleri) vb. yapımında kullanılır. İhtivaettikleri alaşım elementleri nedeni ile en pahalı sementasyon çeliklerindendir.

- SAE 5115 (16 Mn Cr 5), 8620 ye göre ucuzluğu nedeni ile daha geniş kullanımıvardır. Dişli çarklar, şanzuman dişlileri, muylu ve mil, karbon mafsalı (ıstavroz)yapımında kullanılır.

- SAE 1020 (C 15), En ucuz ve alaşımsız semente çeliğidir. Fazla zorlamalaramaruz olmayan küçük makina parçaları, manivelalar, burç ve pim yapımı gibi

yerlerde kullanılır. BakınızBakınızTABLO - 2TABLO - 2

25

5.5.4. Otomat Çelikleri ;

Mukavemet değerleri çok önemli olmayan, talaşlı işlenerek kitlesel üretimi yapılacakparçalar için geliştirilmiş olan çelik türleri “otomat çelikleri ” olarak tanımlanır.

Otomatik işleme tezgahları “otomatlar” bu çeliklerin isim babasıdır.

İhtiva ettikleri yüksek kükürt ve fosfor nedeni ile kısa, kırılgan talaş verirler. İşlemeesnasında kesici takım ömürlerini uzatabilmek için bazı türlerine kurşun ilave edilir.

Otomat tezgahların çubuk sıkma ve sürme düzenleri, bu malzemelerin piyasayaeksariya soğuk çekilmiş, bazan kabuk soyulmuş olarak arz edilme gereğini getirmiştir.

Islah işlemi uygulanabilen 35 S 20, 45 S 20, 60 S 20, SAE 1137, 1140 gibi karbonluolanları soğuk çekme esnasında çatlama gösterdiklerinden, piyasaya arz edilirkensoğuk çekilmezler. Bunlar döğme yapılacaksa sıcak haddelendiği gibi, talaşlıişlenecekse veya hassas döğme yapılacaksa kabuk soyulmuş olarak piyasaya

sunulurlar.

26

Yaygın kullanılan otomat çeliklerinden bazıları ;

9 S Mn 36, SAE 1117, 35 S 20, 45 S 20

- 9 S Mn 36, hidrolik ve pnömatik bağlantı elemanları, distribütör milleri, somunlar, araçyakıt donanımı parçalarının seri üretiminde

- 35 S 20, 45 S 20, Isıl işlem görmesi gereken otomotiv parçaları imalinde kullanılır(enjektör milleri, bijon somunu gibi).

27

5.5.5. Islah Çelikleri ;

Sertleştirmeye elverişli miktarda karbon ihtiva eden ıslah işlemi sonunda dayanımlarıartan alaşımlı veya alaşımsız makina imalat çelikleridir. Islah çelikleri, ıslah işlemiyapmadan kullanmak ekonomik değildir. Burada Islah işlemi, sertleştirme vemüteakiben menevişleme işleminin kısa ifade edilişidir.

Islah işlemi sonunda kazandıkları üstün mekanik özelliklerden dolayı, çeşitli şiddettedeğişen yüklerde yorulmaya maruz makina ve motor parçaları, döğme parçalar, krankmili, biyel, rot-rotil, aks, bijon civataları gibi otomotiv endüstrisinde önemli parçaların

imalinde kullanılmaktadır.

Yaygın kullanılan bazı ıslah çelikleri SAE 4140, SAE 5140


28

5.5.6. Yay Çelikleri ;

Esnek oluşları nedeni ile yay imaline elverişli çeliklere verilen genel adıdır. Buçeliklerin esneklik sınırı yani akma noktaları yüksektir.

Yayların, bası, çeki ve burulma gibi çalışma şekilleri, yay malzemesinin seçimindeetkin rol oynar. Yay çelikleri kimyasal bileşimlerine göre genel olarak aşağıdakişekilde gruplandırılır ;

- % 0,50 - % 1,00 arası karbon içeren alaşımsız çelikler

- Si, Cr, Mn, V ihtiva eden alaşımlı yay çelikleri

Sık aralıklarla şekil değiştiren yay, yüzeyindeki mikro çatlak ve kusurlardan dolayı vebünyesindeki istenmeyen kalıntılardan dolayı metal yorulması olarak adlandırılan olaysebebiyle kısa sürede kırılabilir.

İnce kesitli yaylar soğuk, kalın kesitli yaylar sıcak olarak şekillendirilirler.Şekillendirmeden sonra yay çelikleri sertleştirilir ve menevişleme yapılır.Menevişleme, sertleştirmeden hemen sonra yapılmazsa sertleştirme çatlakları oluşur.Mikro çatlaklar yayın kısa sürede kırılmasına sebep olur.


29

5.5.7. Takım Çelikleri ;

Çeşitli metal veya metal olmayan (plastik, cam vb.) malzemeden yapılacak parçalarınşekillendirilmesinde kullanılan aşınma dayanımları yüksek (genelde) alaşımlıçeliklerin genel adıdır.

Yüksek karbonlu alaşımsız çeliklerde bazan ucuzluğu nedeni ile takım çeliği olarakkullanılırlar.

5.5.8. Hava Çelikleri ;

Bazan HSS rumuzu ilede tanınırlar ( Hoch Schnell Stahl, Yüksek hız çeliğininkısaltılmışıdır). 1200°C dereceye ısıtılıp havada soğutularak 63-67 HRC sertliğineerişirler, hava sertleştirilmelerinden dolayı dilimizde hava çeliği olarak yerleşmiştir. Bumalzemeler, genel olarak, talaş kaldırma takımlarının imalinde kullanılır. (Matkap,rayba, klavuz, torna kalemleri vb.) En önemli özellikleri, yüksek sıcaklıklarda aşınmadirençlerini korumalarıdır. En pahalı çelik türüdür.

Piyasada bulunabilen türleri; 1.3343, 1.3344, 1.3243’tür.

30

5.5.9. Soğuk İş Takım Çelikleri ;

200°C dereceyi aşmayan sıcaklıklarda, daha çok şekillendirme, sac kesmekalıplarının yapımında kullanılan çeliklerdir. Bazı türleri, talaşlı imalat takımlarıyapımında da kullanılabilmektedir. Birçok çelik türünde olduğu gibi, bu çeliklerde desertlik ve tokluk aynı anda olsun istenir. Fakat, bu iki özelliğe aynı anda yeterincesahip bir çelik türü yoktur. Bu nedenle, kullanım yerine göre bazı çeliklerintokluğundan fedakarlık edilerek sertlik özelliği ön plana çıkar. Bazılarında ise tersiolur.

Yüksek karbonlu türlerinde sertlik (aşınma) özelliği iyi, düşük karbonlu türlerindetokluk (esneklik) özelliği iyi.

31

Piyasada yaygın kullanılan soğuk iş takım çelikleri ve kullanıldığı yerler ;

1.2714 ; Derin gravürlere (form) sahip döğme kalıplarında, şahmerdan kalıplarında

1.2343 ; Hafif metallerin basınçlı enjeksiyon kalıplarında, metal sıkıştırma (ekstruder)takımlarında

Çalışma sertliği ; 38 - 53 HRC

1.2365 ; Ağır metallerin basınçlı döküm kalıplarında,


1.2567 ; Demir dışı metallerin basınçlı döküm kalıplarında,


1.2731 ; Çelik, alüminyum gibi ağır ve hafif metallerin profil ve gravürlerinin baskıkalıpları ve matrislerinde,


32

5.5.10. Sıcak İş Takım Çelikleri ;

Metal ve metal dışı malzemelerin 200°C derecenin üzerindeki sıcaklıklarda şekilverilmesinde kullanılan çelik türleridir. Bu tür çeliklerin önemli özellikleri ,

- Çalışma sıcaklığında sertliğin kaybedilmemesi, (krom, molibden, volfram vevanadyum bu özelliği sağlayan alaşım elementleridir.)

- Darbeli çalışan döğme kalıplarında tokluk önemlidir. (nikel, sıcak iş çeliklerindetokluğu arttıran bir elementtir.)

- Isınma soğuma çatlaklarına karşı dayanım

33

Piyasada yaygın kullanılan sıcak iş takım çelikleri ve kullanıldığı yerler ;

1.2080 (Spezial K) ; Kesme ve kalıpçılık takımları için standart malzemedir. İyikesme kabiliyeti, iyi aşınma dayanıklılığı, ölçü ve şekil sabitliği vardır. Isıl işlemde enaz şekil ve ölçü değiştiren takım çeliklerindendir. %2 karbon dolayısı ile aşırı sertleşir

(65 HRC ye kadar). Tokluğu düşüktür.

1.2550 ; darbelere karşı dayanıklıdır. Tokluk özelliği iyidir. Yüksek zorlamalaramaruz kesme bıcakları ve gravur (darbetme) takımları için uygundur.


1.2542 ; darbeli çalışan kırıcı ve ezici takımlar için uygundur.


1.2243 ; Ekstruzyon, kesme ve bükme takımları gibi büyük aşınmaya maruzyerlerde çalışan takımlar için uygundur.


34

1.2721 ; Yüksek zorlamalara maruz şekillendirme kalıpları, para, madalya, numarazımbaları için uygundur.


1.2067 ; Soğuk haddeleme roleleri ve şekil verme takımları

1.2601 ; Derin çekme zımbaları, ekstruzyon takımları, yüksek zorlamaya maruzsoğuk kesme bıçakları (giyotin bıçakları), delik zımbaları, yüksek hızda çalışan ağaçfrezeleri.


1.2210 ; Civa çeliği olarak bilinir. Bildiğimiz civa ile ilgisi yoktur. Krom vevanadyumlu çeliktir. Fransız normlarında bu iki element çelik rumuzunda C, Volarak gösterilir. Civa çeliği adı buradan geliyor olabilir. İnce saclarınzımbalanmasında, kalıplarda pim yapımında kullanılır.

Piyasaya genellikle 30 mm nin altında çap olarak ve h6 toleransı ile sunulur.

35

6. ÇELİK NORM VE SİMGELERİ

Günümüzde kullanılan çelik türünün 2000 civarında olduğu tahmin edilmektedir.Çelik üreticileri ile çelik kullanıcıları arasındaki ilişkide, bu kadar geniş çeşitarasından doğru malzeme seçimi yapabilmek için, bir takım çelik normları vesimgeleri geliştirilmiştir.

Simgelerde, Çeliğin ;

- Dayanımı

- Kimyasal bileşimi

- Üretim yöntemi

- İç yapı durumu

- Piyasaya arz ediliş biçimi gibi özelliklerin biri veya bir kaçı kodlandırılmıştır.

Ülkemizde de yaygın olarak kullanılan bazı çelik norm ve simgeleri aşağıdaözetlenmiştir.

- SAE ve AISI Çelik norm ve simgeleri

- DIN Çelik norm ve simgeleri

- AFNOR - Fransız Standartları

- BS - İngiliz Standartları

36

6.1. SAE ve AISI ÇELİK NORM VE SİMGELERİ

Çeliklerin numaralandırılmasının ihtiyaç olduğu tesbiti ve sistem adaptasyonu, ilk kezOtomotiv Mühendisleri Birliği ( SAE, Society of Automotive Engineers) tarafındanyapıldı. Daha sonra Amerika demir ve çelik enstitüsü ( AISI, American Iron and SteelIndustry) tarafından benzer bir sistem adapte edildi. 1975 yılında SAE, metal vealaşımlar için, Birim Numaralandırma Sistemini ( UNS, Unit Notation System)yayınladı. Bu sistem, diğer malzeme özellikleri için çapraz referans numaralarınıdakapsamaktadır. UNS, malzemeyi tanımlamak için harf kullanır. Örneğin karbon vealaşım çelikleri için G, alüminyum alaşımları için A, bakır esaslı alaşımlar için C,paslanmaz veya korozyona dayanıklı malzemeler için S ön ekleri kullanılır. Bazımalzemelerin bu şekilde tanımlanması konusunda henüz fikir birliğine varılamamıştır.

X X X X İlk iki rakam çeliğin ait olduğu alaşım grubunu, son iki rakamda karbonmiktarını yüzde olarak verir.

37

6.1.1. Karbonlu Çelikler ;

G10XX sade karbon çeliği ( M max. % 1) (SAE 1040)

G11XX kükürtlü otomat çeliği (SAE 1117)

G12XX kükürtlü, fosforlu otomat çeliği (SAE 1212)

G15XX Yüksek manganlı ( M max. % 1 - %1.65)

6.1.2. Manganlı Çelikler ;

G13XX mangan en az % 1.75

6.1.3. Nikel Kromlu Çelikler ;

G31 XX Ni 1,25; Cr 0,65 – 0,80 (SAE 3120)

G32 XX Ni 1,75; Cr 1,07 (SAE 3220)

G33 XX Ni 3,50; Cr 1,50 – 1,57 (SAE 3316)

G34 XX Ni 3,00; Cr 0,77 (SAE 3435)

38

6.1.4. Molibdenli Çelikler ;

G40 XX Mo 0,20 – 0,25 (SAE 4032)

G44 XX Mo 0,40 – 0,52 (SAE 4422)

6.1.5. Krom Molibdenli Çelikler ;

G41 XX Cr 0,50, 0,80, 0,95 (SAE 4032)

Mo 0,12, 0,20, 0,25, 0,30

6.1.6. Nikel Krom Molibdenli Çelikler ;

G43 XX Ni 1,82; Cr 0,50 – 0,80; Mo 0,25 (SAE 4340)

G47 XX Ni 1,05; Cr 0,45; Mo 0,20 – 0,35

G86 XX Ni 0,55; Cr 0,50; Mo 0,20 (SAE 8620)

G87 XX Ni 0,55; Cr 0,50; Mo 0,20

G88 XX Ni 0,55; Cr 0,50; Mo 0,35

G93 XX Ni 3,25; Cr 1,20; Mo 0,12

G94 XX Ni 0,45; Cr 0,40; Mo 0,12

G98 XX Ni 1,00; Cr 0,80; Mo 0,25 (SAE 9840)

39

6.1.7. Nikel Molibdenli Çelikler ;

G46 XX Ni 0,85-1,82; Mo 0,20 – 0,25

6.1.8. Kromlu Çelikler ;

G50 XX Cr 0,25, 0,40, 0,50 ve 0,65

G51 XX Cr 0,80 ve 1,05 arası (SAE 5140)

6.1.9. Yüksek Kromlu Çelikler ;

G514 XX Cr 10 ile 18 arasında (SAE 51420)

6.1.10. Krom Vanadyumlu Çelikler ;

G61 XX Cr 0,60-0,95; V 0,10 – 0,15 (SAE 6150)

6.1.11. Wolfram (Tugsten) Kromlu Çelikler ;

G72 XX W 1,75; Cr 0,75

6.1.12. Silisyum Mangan Çelikleri ;

G92 XX Si 1,40 – 2,00; Mn 0,65-0,82 (SAE 9260) (SAE9255)

Cr 0,00 – 0,65

40

6.1.13. Paslanmaz Çelik ;

Paslanmaz çelik için UNS gösterimi, “S” ön eki ile kullanıyor ve ön ekten sonra gelenilk üç rakama eski AISI sistemindeki gibi kullanılıyor. Sonraki iki rakam özel amaçlariçin ayrılmıştır. Grubun ilk rakamı, yaklaşık olarak bileşeni gösterir. Böylece 2 rakamı,krom – nikel – manganez, 3 rakamı, krom – nikel çeliği ve 4 rakamıda, krom alaşımlıçeliği ifade eder. Kimi zaman, paslanmaz çelik, alaşımları ile ifade edilir. Böylece,S30200 çeliği 18-8 paslanmaz çelik olarak adlandırılır, bunun anlamı %18 krom ve

%8 nikel demektir.

41

6.1.14. Aliminyum Alaşımları Gösterimleri ;

Aliminyum için kullanılan ön ek, A harfidir. Harften sonraki ilk rakam prosesi gösterir.Örneğin A9 çekme aliminyum, A0 döküm alaşımlı aliminyumdur. İkinci rakam anaalaşım grubunu gösterir. Gruptaki üçüncü rakam orjinal alaşımı modife etmek veyakatkıların limitlerini belirtmek için kullanılır.

Son iki rakam, ana grupla birlikte kullanılan diğer alaşımları belirtir.

Aliminyum %99,0 veya daha fazla saf Ax1xxx

Bakır alaşımları Ax2xxx

Manganez alaşımları Ax3xxx

Silisyum alaşımları alaşımları Ax4xxx

Magnezyum alaşımları Ax5xxx

Magnezyum-silisyum alaşımları Ax6xxx

Çinko alaşımları Ax7xxx

42

6.1.15. Dökme Demir ;

Dökme demir için, Amerika Malzeme ve Test Birliği (ASTM) numaralandırma sistemiyaygın olarak kullanılmaktadır. Bu sistem çekme dayanımını esas almaktadır. ASTMNo. 30 Dökme Demir, minimum 30 kpsi çekme dayanımına sahiptir. Bununla birliktetablolarda, tipik çekme dayanımı 31 kpsi olarak gösterilebilir. Tasarımda kullanırken,

emniyet faktöründen dolayı bu iki rakama dikkat etmek gerekir.

43

6.2. DIN ÇELİK NORM VE SİMGELERİ

Sanayileşmenin başladığı yıllarda çelik kelimesinin almanca karşılığının kısaltmasıçelik simgesi olarak kullanılmaya başlanmıştır, Çelik, Almanca Stahl (St). St halenalaşımsız genel yapı çeliklerini tanımlamada kullanılır. St den sonra çeliğin çekmedayanımı (kg/mm²) yazılır. Çeliğin üretim metoduna göre aşağıdaki harfler çeliğin

simgesine ilave edilir.

M : Siemens martin ocağında üretilen çelik,

E : Elektrik ark ocaklarında üretilen çelik,

U : Kaynar çelik

R : Durgun çelik

Örnek;

ER St 42; elektrik ark ocaklarında elde edilen, çekme dayanımı 42 kg/mm² olandurgun çelik

Genel yapı çelikleri DIN 17100 de verilmiştir.

44

DIN normlarında çeliklerin analizlerine göre kodlaması ;

6.2.1. Karbon Çelikleri ;

C XX ile gösterilir, C karbonun kimyasal rumuzu, XX sayısı çeliğin içinde bulunanortalama karbon miktarı yüzdesidir. ( C15, C45 gibi) C harfinden sonra kullanılanharflarin anlamı aşağıda açıklanmıştır ;

C : Genel amaçlı kaliteli karbon çeliği max. 0,060 P, max. 0,060 S bulunur.

Ck : Genel amaçlı kaliteli karbon çeliği max. 0,035 P, max. 0,035 S bulunur.

Cq : Genel amaçlı soğuk şekillendirilebilir karbon çeliği max. 0,0 30 P, max. 0,035 Sbulunur.

Cf : Yüzey sertleştirmeye uygun karbon çeliği max. 0,025 P, max. 0,035 S bulunur.

45

6.2.2. Düşük Alaşımlı Çelikler ;

Alaşım elementlerinin ağırlıkları toplamı en fazla % 5 olan çeliklerdir. Simgenin başınayazılan sayı ortalama karbon miktarının 100 ile çarpılarak bulunan sayıdır. Bu sayıdansonra alaşım elementlerinin sembollerini ve daha sonraki sayı veya sayılarda alaşımelementlerinin ortalama yüzde miktarlarının belirli katsayılarla çarpımını gösterir.

Simgede çarpan olarak kullanılan katsayılar ;

krom (Cr), kobalt (Co), mangan (Mn), nikel (Ni), silis (Si), wolfram (W) elementleri için 4

vanadyum (V), molibden (Mo), bakır (Cu), alimiyum (Al) elementleri için 10

kükürt (S), karbon (C) elementleri için 100

46

Örnek ;

C ; 0,10-0,17; Si 0,15-0,35; Mn 0,40-0,70; P 0,035; Cr 0,90-1,30; Ni 4,25-4,75alaşımına sahip bir çeliği sembollerle gösterelim ;

Ortalama karbon 0,14 x 100 = 14

Ortalama Cr 1,10 x 4 = 4,4

Ortalama Ni 4,50 x 4 = 18

14 Ni Cr 18 4

Çok elementli alaşımların genellikle en fazla olan element katsayısı yazılır. Budurumda örnekteki çelik 14 Ni Cr 18 olarak simgelenir.

47

6.2.3. Yüksek Alaşımlı Çelikler ;

Alaşım elementlerinin ağırlıkları toplamı % 5 ten fazla olan çeliklerdir. Simgeninbaşına yüksek alaşımı belirtmek için X harfi yazılır. Ortalama karbon miktarının 100ile çarpılarak bulunan sayı yazılır. Daha sonra alaşım elementlerinin miktarı aynenyazılır. Bu gösterimde tüm alaşım elementlerinin çarpanı 1 olarak kabul edilir.

Yüksek alaşımlı çelik örnekleri ; X 120 Mn 12, X 20 Cr 13, X 210 Cr 12

6.2.4. Alaşım Elementlerinin Alt Sınırları ;

DIN normlarında, çeliğin içinde bulunan alaşım elementlerinin miktarı aşağıdabelirtilen sınırlardan daha az ise alaşım elementi olarak değerlendirilmezler.

Aluminyum 0,10 Mangan 1,00 Vanadyum 0,10

Bakır 0,40 Molibden 0,08 Wolfram 0,10

Bor 0,0008 Nikel 0,30 Karbon 0,05

Kobalt 0,10 Silis 0,40 Kükürt 0,05

48

6.2.5. DIN Normlarında Malzeme Numaraları ;

DIN normlarında, kimyasal bileşimleri gösteren simgelerin dışında bir de malzemenumarası ( Werkstoff Nr.) kullanılır. Burada malzemeyi tanımlamak için 5 haneli birrakam dizisi kullanılır.

X . X X X XBirinci rakam ; malzemenin cinsini gösterir. Çelik için 1, Demirden ağır metaller için 2,hafif metaller için 3, metal olmayan malzemeler için 4-8 arası rakam kullanılır.

İkinci rakam ; Çelik türünü gösterir.

Üçüncü rakam ; Çelik türü alt grubunu gösterir.

Son iki rakam ; sıra numarası gösterir. Rakamların sıralama dışında, çeliklerin belirleyicibir özelliği yoktur.

Malzeme numarasına örnekler ;

00 ticari nitelikli çelikler 1.0037 gibi = St 37-2

05 Orta karbonlu çelikler 1.0503 gibi = C 45

07 Otomat çelikleri 1.0736 = 9 SMn 36

20-29 takım çelikleri 1.2080 = X 210 Cr 12

1.2845 = 90 Mn Cr V 8

32-33 hava çelikleri 1.3343

40-49 paslanmaz çelikler 1.4021 = X 20 Cr 13

50-89 makina yapım çelikleri 1.7225 = 42 Cr Mo 4

49

6.3. AFNOR-FRANSIZ STANDARTLARI

DIN normlarıda (St) yerine A simgesi kullanılır.

A 37 ; Fransız normunda 37 kg/mm² kopma mukavemeti olan çeliktir.

Kimyasal analizine göre simgeleme, sistem oalrak DIN normundakine benzer, ancakalaşım elementlerinin rumuzları farklıdır.

Örnekler ;

C 35 yalın karbonlu çelik % 0,35 karbon var

XC 18 ısıl işlemlik çelik % 0,18 karbon var

35 NC 15 alaşımlı çelik % 0,35 karbon, %3,7 nikel ve krom var

50 CV 4 alaşımlı çelik % 0,50 karbon, %1 krom ayrıca vanadyum var.

50

6.4. BS - İNGİLİZ STANDARTLARI

Bu normlarda çelik simgeleri kimyasal analizlerine göre altı haneli sayı ve sembolsistemi kullanılarak verilir.

X X X X X X

- İlk üç işaret, rakam olarak çelik türü ana grubunu

- Dördüncü işaret, harf olarak çeliğin özelliğini

- Son iki işaret, rakam olarak karbon miktarını ( % C X 100 ) belirtir

Çelik türü ana grubu ;

000-199 Karbon çelikleri

200-240 Otomat çelikleri

250-299 Yay çelikleri

300-499 Paslanmaz çelikler – ısıya dayanıklı çelikler

500-999 Alaşımlı çelikler

51

Çelik özelliğini belirten harfler ;

A : Kimyasal analizi istenilen aralıkta (P ve S düşük)

H : Sertleşme aralığı dar çelikler

M : Mekanik özelliklere ait değerler istenilen sınırlar arasında

S : Paslanmaz çelikler

Örnekler ;

060 A 47 ; % 0,47 ortalama karbon ihtiva eden alaşımsız çelik, yaklaşık C45muadilidir.

709 M 40 ; % 0,40 ortalama karbon ihtiva eden alaşımlı çelik, yaklaşık 42 CrMo4muadilidir.

52

7. DÖKÜM MALZEMELER

Döküm malzemeler; iş parçasının genel geometrisine yakın şekilde dökülür. Dökmedemirler; düşük sıcaklıkta ergirler, maliyetleri düşüktür, aşınma dayanımları yüksekolup, basma dayanımları üstündür. Sayılan özellikler nedeniyle dökme demirler genişkullanım alanına sahiptirler.

Dökme demirler içerisine karbondan başka Mn, Si, S ve P vardır.

Dökme Demir Çeşitleri:

- Lamel grafitli dökme demir (GG),

- Küresel grafitli dökme demir (GGG),

- Temper döküm (GT),

- Beyaz temper döküm (GTW),

- Siyah temper döküm (GTS),

- Çelik döküm (GS),

- Alaşımlı dökme demirler.

53

7.1. Lamel Grafitli Dökme Demir (GG);

Lamel grafitli dökme demirde karbonun büyük bir kısmı yaprakçık biçimindeki grafitolarak bünyeye kat kat yerleştirilir. Açık, ferritik-perlitik temel yapıda (siyah-beyaz) grafit,dökme demirin kırık yüzeyinin gri görünmesine sebep olur. Bu yapı, kolay talaşkaldırılabilir ve özlü titreşimleri sönümlendiren, iyi kayma nitelikleri olan özellikleresahiptir. % 2.6 - 3.6’ lık yüksek karbon payı, dökümün akıcı ve kolay dökülmesine sebepolur. Bu sayede biçim verilmesi zor ve ince cidarlı iş parçaları da bu döküm çeşidiyleelde edilebilir.

Dökümün içindeki grafit lamelleri yükleme esnasında iç çentikler gibi etki eder. Bunedenle, malzemeyi lokal akma noktasına getirebilen ve böylece dayanımını vegenleşmesini önemli ölçüde düşüren keskin gerilme değişiklikleri meydana getirir. Bunakarşılık lamel grafitli dökme demirin yapısal dayanımı, çekme dayanımında olduğu gibiyaklaşık birkaç kat büyüktür. Grafit lamellerin büyüklüğü, soğutma hızına bağlıdır.Lamel grafitli dökümden takım tezgahları için, sütun gövde (kaide) ve kızaklar,şanzıman gövdesi, motor blokları, silindir kapakları ve fren diskleri gibi makina parçalarıüretilir. BakınızBakınız

TABLO - 5TABLO - 5

54

7.2. Küresel Grafitli Dökme Demir (GGG);

Küresel grafitli dökümde (sifero döküm), grafit çeliğin temel yapısına benzer bir şekildeküre biçiminde yer almıştır. Küresel biçim sayesinde grafit, bir miktar çentik etkisidoğurur, fakat diğer taraftan yüksek mukavemet ve tokluk özelliklerine sahiptir. Bütündökme demir cinsleri içinden çeliğe en yakın niteliklere sahiptir. Tavlama suretiyletokluk, ıslah etme suretiyle dayanım arttırılır. Küresel grafitli dökme demirden yapılmışolan iş parçalarının yüzeyleri, alevle veya indüksiyonla sertleştirilebilir. Küresel grafitlidöküm, dişli çarklar, krank milleri, direksiyon kutusu muhafazası, arka aks, pompa vetürbün muhafaza gövdesi ve ayrıca kimya endüstrisinde boru tesisatları gibi makinaparçaları için kullanılır. BakınızBakınız

TABLO - 6TABLO - 6

55

7.3. Temper Döküm (GT);

Temper dökümden yapılmış iş parçaları, dökümden sonra uzun süreli bir ısıl işlemdengeçirilir. Temper döküm; biyel kolları, direksiyon milleri, vites çatalı, vinç kolu eklemeparçaları, ventil gövdesi gibi parçalarda kullanılır. Meydana gelen parçalı yapının

görünüşüne göre; beyaz ve siyah temper döküm olarak iki gruba ayrılır.

7.3.1. Beyaz Temper Döküm (GTW);

Ham döküm parçaları oksijen verici maddeler içinde tavlanmak suretiyle dekarbürizeedilir. Lamel grafitli döküme göre daha sıkı bir yapıya sahiptir. Kaynak edilebilir olması

da bir avantaj sağlar.

7.3.2. Siyah Temper Döküm (GTS);

Ham döküm parçaları havasız ortamda tavlanır. Bu esnada sementit ferrit ve pulşeklinde temper dökümler halinde parçalara ayrılır. Siyah taneli kırık yapı bütün kesit

üzerinde et kalınlığından bağımsız olarak homojen dağılır. Kaynak edilebilirliği iyidir.

56

7.4. Çelik Döküm;

Çelik döküm kalıplanarak dökülen çeliktir. Avantajları yüksek dayanım ve özlülüktür.Çelik dökümden; türbün gövdeleri, kanatlı çarklar, pres sütunları ve dişli çark takımlarıgibi büyük makina yapımında mekanik olarak yüksek yükle karşılaşan iş parçaları, veayrıca armatürler için küçük parçalar, tarım makinaları ve takım tezgahları üretilir. Çelikdökümler karbon ve alaşım elemanlarına göre 5’e ayrılır.

- Az karbonlu çelik dökümler (%0.2’den az karbonlu),

- Orta karbonlu çelik dökümler (%0.2 - 0.5 arası karbonlu),

- Yüksek karbonlu çelik dökümler (%0.5’den fazla karbonlu),

- Az alaşımlı çelik dökümler (alaşım elemanları toplamı %8’den azdır),

- Çok alaşımlı çelik dökümler (alaşım elemanları toplamı %8’den fazladır).

Bütün çelik dökümlerde karbon oranı %1.7’den azdır. %0.5 - 1 Mn, %0.2 - 0.7 Si, max%0.05 P, max %0.06 S ve hurda malzemelerden gelebilecek az miktarda diğerelemanlardan bulunabilir. Çelik dökümlerde Mn %1’den, Si %0.7’den, Ni %0.5’ten, Cu%0.5’ten, Cr %0.25’ten, Mo %0.1’den ve Al, Ti, V %0.05’ten fazla ise alaşımlı dökmedemir olarak adlandırılır. Yüksek alaşımlı çelik dökümler ısı ve korozyon direnci

gereken yerlerde kullanılır. BakınızBakınızTABLO - 7TABLO - 7

57

7.5. Alaşımlı Dökme Demir;

Alaşımlı dökme demir üretiminin nedeni; dayanım, sağlamlık, ısıya dayanıklılık, sıcaklıkşoku, asit ve ergiyik dayanıklılığı ve korozyon direncini sağlamaktır. Alaşım elemanıolarak Ni, Cr, Mo ve V kullanılır. Tüm demir döküm malzemeler alaşımlı yapılabilirler.

58

8. ÇELİK ALAŞIM ELEMENTLERİ

Çeliklerin üretiminde manganez, silikon, oksijen, azot, sülfür ve fosfor elementleriarıtılamamakta veya belirli sınırlar içinde tutulmaktadır. Bu elementler belirli sınırlarıgeçmediği takdirde yabancı element olarak isimlendirilir ve başka elementbulunmadığı takdirde bu cins çeliklere Sade Karbonlu çelik adı verilir. Çelik içerisinebu veya başka elementler istenilerek katıldığı takdirde, bu cins çeliklere, alaşımlıçelik adı verilir.

Alaşım elementleri ilave etmekle, çeliklerin özellikleri değiştirilir ve iyileştirilir. Heralaşım elementi çeliğin özelliğini iyileştirmeyebilir veya bazı özelliklerini iyileştirirkenbazılarını da bozabilir. BakınızBakınız

TABLO - 8TABLO - 8

59

Alaşım elementlerinin çelik özelliklerine etkisi ;

- Dayanımı arttırır

- Sertliği yükseltir

- Sertleşmeyi kolaylaştırır

- Çekirdeğine kadar sertleşmeyi sağlar

- Korozyona dayanımı yükseltir

- Mıknatıslanma özelliğini geliştirir

- Yüksek sıcaklıklara dayanımı arttırır

- Elektrik direncini yükseltir

- Isı etkisi altında genleşmeyi ayarlar

- Kristal yapısını inceltir

60

Alaşım elementleri ve çelik özelliklerine etkileri aşağıda açıklanmıştır;

Krom, Cr; Çeliğin korozyona direncini, sertleşme özelliğini ve aşınma direnciniarttırır. Yüksek sıcaklıklarda dayanımı korumasını sağlar. Çelikte, % 1 krom artışınakarşılık çekme dayanımında 8-10 kg/mm² lik bir artış görülür. Bu nedenle krom çok

faydalı bir alaşım elementidir.

Nikel, Ni; Çeliğin sünekliğini azaltmadan dayanımını arttırır. Kromla birlikte olduğuzaman sertlik derinliğini arttırır. Krom nikelli çelikler paslanmaz, kabuklaşmaya veısıya dayanıklıdırlar. Nikel özellikle düşük sıcaklıklarda yapı çeliklerinin çentik

dayanımını arttırır.

Mangan, Mn; Çeliğin dayanımını geliştirir, esnekliğini az miktarda azaltır. Dövme vekaynak edilme özelliğini arttırır. Manganın sertlik ve dayanım arttıran özelliği karbonmiktarına bağlıdır. Manganın yüksek karbonlu çeliklerdeki etkisi düşük karbonlu

çeliklere oranla daha fazladır. Ayrıca su verme derinliğini arttırır.

61

Silisyum, Si; Çelik yapımında önemli bir oksijen giderici olarak kullanılır. Çok düşükalaşımlı karbon çeliğine ilave edildiği zaman, yüksek manyetik kabiliyeti olan gevrekbir malzeme elde edilir. Silisyumun, mangan, krom ve vanadyum gibi diğer alaşımelementleri ile birlikte kullanılmasının temel nedeni çeliğin yapısındaki karbitleristabilize etmektir.

Molibdenyum, Mo; Molibten tek başına çok az çelikte kullanılmasına karşın, nikel,krom veya her ikisi ile birlikte çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Çeliğin çekmedayanımını, ısıya karşı dayanımını ve kaynak edilme özelliğini arttırır. Yüksekmiktarda molibden çeliğin dövülmesini güçleştirir. Molibden, karbonla birleştiğindekuvvetli karbür meydana getirdiğinden takım çeliklerinde kullanılır.

Vanadyum, V; Vanadyum çeliğe çok geniş sertleşme imkanı verir, çeliğin sıcağadayanımın arttırır. Vanadyumlu çeliklerin temperleme ile yumşatılması çok zordur.Bu nedenle takım çeliklerinde çok yaygın olarak kullanılır.

Wolfram, W, (Tungsten); Takım çeliklerinde yaygın olarak kullanılır. Çünkü, takımçelikleri alev sıcaklığında bile sertliklerini muhafaza eder. Çeliğin sertlik ve tokloğunuarttırır. Etkisi molibdene benzer ancak büyük miktarlarda katılması gerekir.

62

Diğer alaşım elementleri ;

Karbon, C; Çelikte sertleştirici etkisi olan başlıca elementir. Sertlik ve çekmedayanımını arttırır, ancak döğülme, kaynak edilme ve kesilme özelliğini zayıflatır.

Kobalt, Co; Yüksek sıcaklıklarda tane büyümesini önler. Isıya dayanıklılığ ve aşınmadirencini arttırır. Çoğunlukla takım çeliklerinde kullanılır.

Aliminyum, Al; Oksijene karşı ilgisi fazla olan bir elementtir. Bu nedenle sıvı çeliğiniçindeki oksijeni gidermek için kullanılır. Çeliğin ısıl işlem ve sıcak şekillendirmeesnasında tane büyüklüğünü kontrol etmek içinde kullanılır. Aliminyumla oksijenigiderilmiş durgun çelikler iyi bir tokluk (çentik) dayanımı gösterirler. Azotla birliktekullanıldığında çok sert nitratlar oluştuğundan, nitrasyon çeliklerine aliminyum ilaveedilir. Aliminyum yaşlanma direncini arttırdığından, derin çekme saclarında bir miktarkullanılır. Aliminyum içeren sacların kaynağı zor olur.

Kükürt, S; Otomat çelikleri hariç hiç bir çelikte bulunması istenmez. Çeliği kırılganyapar.

63

Bakır, Cu; Çeliğin akma ve çekme dayanımını arttırır, ancak elastikiyetini azaltır.Çeliğin kaynak edilme özelliğini etkilemez. Çeliğin atmosferik korozyon direnciniarttırmak için kullanılır. Çelikte bakır miktarı % 0.2 ila % 0.5 arasındadır.

Ayrıca çelikte istenmeyen ancak kalıntısal olarak bulunan elementler vardır. Bunlar,fosfor, kükürt, azot, oksijen, hidrojen gibi elementlerdir.

Fosfor, P; Kükürt gibi çeliği kırılgan yapar. Otomat çelikleri hariç, diğer çeliklerde enaz düzeyde olması istenir.

Azot, N; (Nidrojen) Çeliğin dayanımını ve sertliğini arttırır, talaşlı işlemini kolaylaştırırancak çeliği kırılgan yapar. Aliminyumla birlikte kullanıldığında, nitrat partüküllerioluşturur ve çeliğin tane yapısını kontrol eder, dayanım ve tokluk iyileşir.

Oksijen, O; Kaynar çelik türlerinde daha çok bulunur ve oluşturduğu oksit kalıntılarlatehlike yaratır.

Hidrojen, H; Çelikte bulunması hiç arzu edilmeyen bir elementtir. Çeliğe kullanılanhurdadan, katkı maddelerinden veya havadaki nemden girer. Çeliğin yorulmadirencini azaltır.

64

9. ÇELİKLERE UYGULANAN ISIL İŞLEMLER

Isıl işlem ; Metal ve alaşımlarının özelliklerini değiştirmek için katı halde ikenuygulanan ısıtma ve soğutma işlemleri olarak tanımlanabilir.

Isıl işlemin çeliğe uygulanma amaçları ;

- Soğuk ve sıcak şekillendirme gerginliklerini gidermek

- Talaş kaldırma işciliklerini kolaylaştırmak

- Sertlik ve dayanım kazandırmak

- Darbe direncini yükseltmek

- Elektrik ve magnetik özellikleri geliştirmek

- Kristal yapısını değiştirmek

- Isı ve korozyon direncini yükseltmek

- Kimyasal bileşimini değiştirerek özellik kazandırmak

- Zamanla sertleşmeyi sağlamak

- Metal ve alaşımların gazlarını uzaklaştırmak

65

Önceki sayfada da belirtilenlerden de anlaşılacağı üzere ısıl işlem sadecesertleştirme işlemi demek değildir.

Bir ısıl işlemde 3 önemli faktör ;

- Isıtma sıcaklığı

- Isıtma zamanı

- Soğutma zamanı

4 çeşit Soğutma şekli vardır ;

- Fırında

- Durgun havada

- Yağda

- Suda

Pratikte ençok kullanılan ısıl işlemler ;

- Tavlama,

- Normalizasyon,

- Sertleştirme,

- Temperleme,

- Yüzey sertleştirmesidir.

66

Yüzey sertleştirilmesinde en çok kullanılan yöntemler ;

- Sementasyon ile sertleştirme ; yüzeye karbon emdirme, belirli derinlikte sertlik

- Nitrürleme ile sertleştirme ; yüzeye azot emdirme, çok ince sert tabaka

- Siyanür ile sertleştirme ; siyanür tuzu ile temas ettirme, çok ince çok sert tabaka

- Alev ile sertleştirme ; alev ile ısıtılır, su ile soğutulur, 1,5 - 3,5 mm arası derinlikte sertlik

- Endüksiyon ile sertleştirme ; Alevle ısıtmaya benzer ancak ısı kaynağı yüksek frekanslıelektrik akımı dır. Sertlik frekansa bağlıdır, frekans yükseldikçe sertleştirme derinliğiazalır.

Alev ve endüksiyonla sertleştirme için en uygun çeliklerin karbon miktarı %0,35 ila %0,70arasındadır. Endüksiyonla sertleştirmede ayrıca serbest karbon miktarıda önemlidir. Heriki işlemden sonra yüzeylerde meydana gelen bir takım artık gerilmelerin etkisiniazaltmak için sertleştirme işleminin ardından 200°C temperleme sıcaklığında çeliğintemperlenmesi uygundur. BakınızBakınız

TABLO - 9TABLO - 9

67

10. METAL PROSESLERİ

Tasarımcının, çok daha tatminkar bir tasarım yapabilmesi için, tüm metal işlemeproseslerini bilmesi gerekir. Bu prosesler, döküm, talaşlı üretim, sıcak ve soğukşekillendirme ve çeşitli ısıl işlemlerdir. Bu konular ayrı bir eğitim konusudur.

68

11. HADDE MAMULLERİNDE TOLERANSLAR VE YÜZEY DURUMLARI

Çelik ürünlerin, red ve kabulünü sağlayacak ölçü ve yüzey durumları standartlardatanımlanmıştır. Çelik siparişinde çelik üreticilerinin katologlarından bu toleranslar kontroledilerek sipariş verilmelidir.

Yüzey Hataları Toleransı (Çubuk Malzemeler İçin) ;

Sıcak haddelenmiş çelik malzemelerin dış yüzeylerinde tufal izleri, merdane izleri, mikroçatlaklar ve benzeri hatalar kaçınılmaz olarak vardır. Hadde mamülü çelik çubuklarınyüzeylerindeki kusurların derinlikleri sınıflandırılmıştır.

1. sınıf yüzey kalitesinde d x %2 derinliğe kadar

2. sınıf yüzey kalitesinde d x %1 + 0,05 mm derinliğe kadar

3. sınıf yüzey kalitesinde d x %0,5 + 0,05 mm derinliğe kadar

4. sınıf yüzey kalitesinde 0,1 mm derinliğe kadar yüzey kusurları müsade edilir (Asil Çelik normları)

1. Sınıf kütle çelikleri, kabuk soyma kaliteleri için,

2. Sınıf normal talaşlı, kaba soğuk çekme, kaba döğme kaliteler için,

3. Sınıf hassas döğme, hassas soğuk çekme kaliteleri için,

4. Sınıf soğuk şekillendirme, yay teli çekme malzemeleri için uygulanır.

69

12. ÇELİK SİPARİŞİNDE ÖNEMLİ HUSUSLAR

Teknik ve ekonomik değerlendirmelerden sonra seçilen bir çelik, sipariş edilirken gereklibilgiler çelik tedarikçisine verilmelidir.

Bu bilgiler ;

- Çeliğin cinsini belirten ilgili norm simgesi . (Önemli ise çeliğin üretim yöntemidebelirtilir, vakumda gazı alınmış gibi )

- Isıl işlem durumu. (Haddeleme sonunda, normalize, ıslah, yumuşatma tavlaması gibi)Malzemenin Sertliği, çekme dayanımı, tokluğu vs.

- Tamamlama durumu ve bununla ilgili normlar. Sıcak haddelenmiş, soğuk çekilmiş,kabuk soyulmuş ve bunlarla ilgili yüzey kalite sınıfı.

- Malzemenin metalurjik yapısı, mikro temizlik derecesi.

- Ölçü, miktar, ambalaj vb. hususlar Satın alma esasları olarak belirlenmelidir.

70

13. MAKİNA VE KALIP ÜRETİMİNDE KULLANILAN MALZEMELER

Makina ve kalıp üretiminde genel olarak kullanılan malzeme çeşitleri plaka,yuvarlak, çelik döküm, sfero döküm, pik döküm, demir olmayan ve hidrolik silindirboru malzemeleri olarak tablolar halinde verilmiştir.

Bu tablolar, üretimi yapılmış tüm ürünler taranarak oluşturulmuştur.BakınızBakınız

TABLO - 10-11-12-13-14TABLO - 10-11-12-13-14

71

KONU BAŞLIKLARI

1. Malzemenin tanımı 2. Malzeme muayenesi ve önemi 3. Malzeme seçimi 4. Çeliklerin tanımlanması 5. Çeliklerin sınıflandırılması 6. Çelik norm ve simgeleri 7. Çelik Alaşım Elementleri 8. Döküm Malzemeler 9. Çeliklere uygulanan ısıl işlemler10. Metal prosesleri11. Hadde mamüllerinde toleranslar ve yüzey durumları12. Çelik siparişinde önemli hususlar13. Makina ve kalıp üretiminde kullanılan malzemeler

72

ÇELİK MALZEMEÇELİK MALZEME VE SEÇİMİVE SEÇİMİ

16-11-2001

Hazırlayan:Hazırlayan: İbrahim Martİbrahim MartMakina MühendisiMakina Mühendisi

73

DIN 17100

Simge Malz. Nr. yaklaşık < 3 mm 3-100 mm .. 16 mm 16 - 40 40 - 63 63 - 80 80-100

St33-2 1.0035 - 33 - 55 29 19 18 -

St34-2 0.15 21 Semente edilebilir, kaynak edilebilir

St37-2Ust37-2

1.00371.0036

0.20 24

St37-2 0.20 37 - 52 35 - 47 24 23 22 21 20

St42 0.25 26 Genel olarak kaynak edilebilir

St42-2 0.25 44 - 59 42 - 55 28 27 26 25 24 Genel olarak kaynak edilebilir

St50-2 0.30 50 - 67 48 - 62 30 29 28 27 26 Islah edilebilir

St52 0.20 36 Kaynak edilebilir

St52-3 1.0570 0.20 52 - 69 50 - 64 36 35 34 33 32 Kaynak edilebilir

St60-2 1.0060 0.40 60 - 78 58 - 72 34 33 32 31 30 Serleştirilebilir, Islah edilebilir

St70-2 1.0070 0.50 70 - 91 68 - 84 37 36 35 34 33 Serleştirilebilir, Islah edilebilir

42 - 50

52 - 62

GENEL YAPI ÇELİKLERİ

SimgeKopma Dayanımı

kg/mm²DIN

Karbonmiktarı

%

Akma Dayanımı kg/mm²Özellikleri

Kalınlık Kalınlık

Genel amaçlı boru imalaltına uygun, semente ve kaynak edilebilir

37 - 45

34 - 42

TABLO -1 GERİ

74

Simge Malz. Nr.

C 10 Ck 10

1. 03011.1121

10100.070.13

0.300.60

- - - - 30 50 - 65 131

C15 Ck 15

1.04011.1141

10150.120.18

0.300.60

- - - - 36 60 - 70 140

15 Cr 3 1.7015 50150.120.18

0.400.60

0.400.70

- - - 45 70 - 90 187

16 Mn Cr 5 1.7131 51150.140.19

1.01.3

0.81.1

- - - 60 80 - 110 207

20 Mn Cr 5 1.7147 51200.170.22

1.11.4

1.01.3

- - - 70 100 - 130 217

20 Mo Cr 4 1.7321 -0.170.22

0.600.90

0.30.5

0.400.50

- - 60 80 - 110 207

25 Mo Cr 4 1.7325 -0.230.29

0.600.90

0.400.60

0.400.50

- - 70 100 - 130 217

15 Cr Ni 6 1.5919 31150.120.17

0.400.60

1.41.7

-1.41.7

- 65 90 - 120 217

18 Cr Ni 8 1.5920 -0.150.20

0.400.60

1.82.1

-1.82.1

80 120 - 145 235

17 Cr Ni Mo 6 1.6587 -0.140.19

0.400.60

1.51.8

0.250.35

1.41.7

80 110 - 135 229

21 Ni Cr Mo 2 1.6523 86200.170.23

0.600.90

0.350.65

0.150.25

0.400.70

60 80 - 110 210

Kimyasal Analizi (%)

SAE C Si Mn

SEMENTASYON ÇELİKLERİKopma

dayanımıkg/mm²

Akmadayanımıkg/mm²

Sertlik

HBCr Mo Ni VDIN

Simge

TABLO - 2 GERİ

75

Simge Malz. Nr. …16 17..40 41..100 101..160 …16 17..40 41..100 101..160

C 35 Ck 35

1.05011.1181

-0.320.39

0.150.35

0.500.80

- - - - 44 38 33 -6480

6176

5671

-

C 45 Ck 45

1.05031.1191

10450.420.50

0.150.35

0.500.80

- - - - 51 44 38 -7186

6681

6479

-

C 55 10500.520.60

0.150.35

0.600.90

- - - - 56 51 44 -8196

7691

7186

-

C 60 1. 0601 10600.570.65

0.150.35

0.600.90

- - - - 59 53 46 -86100

8196

7691

-

46 Cr 2 1. 7006 50450.420.50

0.150.40

0.500.80

0.400.60

- - - 66 56 41 -91112

8196

6681

-

34 Cr 4 51300.300.37

0.150.40

0.600.90

0.901.20

- - - 71 60 47 -91112

8196

7186

-

41 Cr 4 1. 7035 51400.380.45

0.150.40

0.500.80

0.901.20

- - - 81 67 57 -112122

91112

8196

-

25 Cr Mo 4 1. 7218 41300.220.29

0.150.40

0.500.80

0.901.20

0.200.30

- - 71 61 46 4191112

8196

7181

6681

42 Cr Mo 4 1. 7225 41400.380.45

0.150.40

0.500.80

0.901.20

0.150.30

- - 91 76 66 56112132

101122

91112

8196

34 Cr Ni Mo 6 1. 6582 43400.300.38

0.150.40

0.400.70

1.401.70

0.150.30

1.401.70

- 101 91 81 71112142

112132

101112

91112

50 Cr V 4 1. 8159 61500.470.55

0.150.40

0.701.10

0.901.20

-0.100.20

91 81 71 66112132

101112

91112

86101

ISLAH ÇELİKLERİ (ÇOK KULLANILANLARI)Kopma Dayanımı kg/mm²

kalınlık kalınlıkAkma Dayanımı kg/mm²

DINSimge Kimyasal Analizi (%)

C Si VSAE Mn Cr Mo Ni

TABLO - 3 GERİ

76

Simge Malz. Nr. kg/mm² kg/mm²

C55 10600.500.60

0.15 0.35

0.600.90

- - - - 108 177 - 168 Soğuk haddelenmiş yaylı çelik

Ck 67 10700.620.72

0.250.50

0.600.80


Ck 85 10800.800.90

0.150.35

0.450.65


55 Si 7 92550.520.60

1.51.8

0.701.0

- - - - 110 130 - 1507 mm den ince yaprak yay yapımında

60 Si 7 92600.560.64

1.82.20

0.701.0

- - - - - - Soğuk haddelenmiş yaylı çelik

60 Si Cr 7 92620.550.65

1.51.8

0.701.0

0.200.40

- - - 115 135 - 160 Otomakas Yayları

65 Si 7 72650.600.68

1.51.8

0.701.0

- - - - 110 130 - 1507 mm den kalın yaprak yay yapımında

67 Si Cr 5 92610.620.72

1.201.40

0.400.60

0.400.60

- - - 135 150 - 17040 mm den küçük torsiyonel helisel yay, valf yayları

55 Cr 3 51550.520.59

0.150.40

0.701.0

0.600.90

- - - 118 132 - 172 Otomakas Yayları

50 Cr V 4 61700.470.55

0.150.35

0.801.10

0.900.12

- -0.070.12

120 135 - 170Yüksek zorlanmalara maruz torsıyon ve helisel yaylar

46 Si 792509245

0.420.50

1.501.80

0.500.80

- - - - 110 130 - 150 Lama kesitli helisel yaylar

YAY ÇELİKLERİ (ÇOK KULLANILANLARI)

DINSimge Kimyasal Analizi (%)

C Si VMn Cr MoSAE

Akma Dayanımı

Çekme Dayanımı Kullanıldığı Yerler

Ni

TABLO - 4 GERİ

77

Simge Birim GG-10 GG-15 GG-20 GG-25 GG-30 GG-35

0.6010 0.6015 0.6020 0.6025 0.6030 0.6035

- - Ferritik Ferritik+Perlitik Perlitik+Ferritik Perlitik (%90) Tamamen Perlitik İnce Perlitik

Rm N/mm² Min 100 150 - 250 200 - 300 250 - 350 300 - 400 350 - 450

Et Kalınlığı: 2.5 - 5 - Max. 270 Max. 285 Max. 285 Max. 285 Max. 285Et Kalınlığı: 5 - 10 - Max. 245 Max. 270 Max. 265 Max. 265 Max. 275Et Kalınlığı: 10 - 20 - Max. 225 Max. 250 Max. 250 - -Et Kalınlığı: 20 - 40 - Max. 205 Max. 235 - - -Et Kalınlığı: 40 - 80 - - - - - -

Sbd N/mm² - 300 360 420 480 540

Sdb N/mm² 500 - 600 550 - 700 600 - 830 700 - 1000 820 - 1200 950 - 1400

Eo N/mm² 75 - 100 80 - 105 90 - 115 105 - 120 110 - 140 125 - 145

v -

-

N/mm² 1.5 1.1

N/mm²

J / cm² 20 60

kg/dm³ 7.2 7.35

W / (m.K)

10-6 m/m KC 3.60 - 3.80 3.40 - 3.60 3.20 - 3.40 3.0 - 3.25 2.95 - 3.10 2.70 - 3.00Si 2.40 - 2.60 2.30 - 2.50 2.10 - 2.30 1.85 - 2.10 1.70 - 2.00 1.70 - 2.00Mn 0.50 - 0.80 0.50 - 0.80 0.50 - 0.80 0.50 - 0.80 0.40 - 0.70 0.60 - 0.80Si 0.12 max. 0.12 max. 0.12 max. 0.12 max. 0.10 max. 0.10 max.P 0.50 max. 0.50 max. 0.40 max. 0.25 max. 0.20 max. 0.20 max.

Muhetlif pik ağırlıkar Pis su boruları Hafif fren kampanal. Debriyaj plakaları Dişliler Soğuk-Sıcak kalıplar

(a) HB = 3.36 x Rm + 15 Izgaralar Izgaralar Makina parçaları Motor blokları Miller Ağır yük dişlileri

(b) Çalışma sıcaklığı Süs eşyaları Baca kapama elem. Tekerlekler Makina parçaları Gömlekler Valfler

(c) Ters çekme - Basma gerilmeleri altında Soba parçaları Pompalar Segmanlar Makina parçaları Basınçlı parçalar

(d) Bu cinsler için kademeli ısıl işlem gerekmekte Yeraltı boruları Karterler Karterler Silindir başları Pompalar

(c) Bunların çentik darbe değerleri garanti edilmesi gerekmekte Burçlar Tezgah gövdeleri Ağır fren kampanal. Manifoldlar Şahmerdanlar

Kazan ızgaraları Volanlar Petrol boruları Toprak valsler Yataklar

46 - 59

GG-10 kullanılanve daha fazla

dayanım gerektirenyerlerde

Doğrusal Genleşme

SertlikHB 30

Özgül Ağırlık

LAMEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİRLER

~ 0.30

Başlıca Kullanım yerleri

0.35 - 0.50 x Rm

0.258 - 0.273

Kimyasal Bileşimi (%)

Malzemenin Cinsi (DIN 1691)

Malzeme Numarası (DIN 17007)

9 - 11

Mikro Yapısı

Çekme Dayanımı

Eğilme-Bükülme Dayanımı

Basma Dayanımı

Isı İletkenliği

Elastik Modülü

Poisson Oranı

Genleşme Katsayısı

Kırılma Direnci

Burkulma Yorulması

Çentik Darbe Direnci

TABLO - 5 GERİ

78

Malzemenin Cinsi (DIN 1693) Simge Birim GGG-40 GGG-50 GGG-60 GGG-70 GGG-80 GGG-35.3 (d)(e) GGG-40.3 (e)

Malzeme Numarası (DIN 17007) 0.7040 0.7050 0.7060 0.7070 0.7080 0.7033 0.7043

Mikro yapısı - - Ferritik Perlitik

Çekme dayanımı Rm N/mm² 400 - 550 500 - 650 600 - 750 700 - 850 800 - 1000 350 - 400 400 -450

% 0.2 Sınırı Rp 0.2 N/mm² 250 - 350 320 - 420 380 - 480 440 - 600 500 - 750 220 - 280 250 - 300

Kopma uzaması A % 27 - 15 18 - 7 8 - 3 6 - 2 4 - 2 30 - 22 27 - 18

Kesit daralması Z % 30 - 15 20 - 2 8 - 3 6 - 2 4 - 2 35 - 20 32 - 17

Brinel sertliği (a) HB 30 - 135 - 185 170 - 220 200 - 250 235 - 285 270 - 335 110 - 150 120 - 165

Elastik modülü Eo kN/mm²

Poisson oranı v -

Aşınma direnci - N/mm² ~ Rm < Rm

Kırılma modülü G kN/mm²

Kırılma direnci N/mm²

Burkulma yorulması N/mm²

Kırılma enerjisi (çentiksiz) (b) J 98 - 196 59 - 118 39 - 78 19 - 49 9 - 29 - -

Kırılma enerjisi (çentikli) (c ) J 10 - 19 3.5 - 10 - - - 19 - 25 14 - 18

Yorulma limiti N/mm²

Özgül ağırlık kg/dm³

Isı iletkenliği W / (m.K)

Doğrusal genleşme 10-6 m/m K

Fittingsler Kompresör pistonları Büyük dişliler Kam milleri Piston kolları

(a) HB = 3.36 x Rm + 15 Fren merkezleri Tekerlekler Haddeler Kazıcı uçlar Hadde silindiri

(b) Çalışma sıcaklığı Büyük tekerlekler Pompa gövdeleri Hidrolik kontrol elem. Kavramalar Krank milleri

(c) Ters çekme - Basma gerilmeleri altında Pistonlar Dişli kutuları Uçak motor parçal. Kalıplar Soğuk kalıplar

(d) Bu cinsler için kademeli ısıl işlem gerekmekte Potalar Traktör parçaları Makina parçaları Kam milleri

(c) Bunların çentik darbe değerleri garanti edilmesi gerekmekte Valfler Makina klavuzları

Küçük dişliler

Darbe dayanımının önemli olduğu yerler

Başlıca Kullanım yerleri

0.9 x Rm

~ 0.61 x Rm

~ 0.43 x Rm

10 - 13

25 - 42

7.1 - 7.3

0.28 - 0.29

> Rm > Rm

0.4 x Eo

KÜRESEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİRLER

Ferritik

160 - 185

TABLO - 6 GERİ

79

Malzemenin Cinsi (DIN 1690) Simge Birim GS-38 GS-45 GS-52 GS-60

Malzeme Numarası (DIN 17007) 10420 1.0445 1.0552 1.0558

Çekme Dayanımı (min) Rm N/mm² 380 450 520 600

% 0.2 Akma Sınırı (min) Rp 0.2 N/mm² 200 230 260 300

Kopma Uzaması (Lo=5 x do) A % 25 22 18 15

Kesit Daralması (Kopmada) Z % 40 31 25 21

Kırılma Enerjisi (Çentikli) ( 30 mm ) J 35 27 27 27

Kırılma Enerjisi (Çentikli) (> 30 mm ) J 35 27 22 20

ÇELİK DÖKÜMLER

TABLO - 7 GERİ

80

AL

AŞ

IM E

LE

ME

NT

LE

Rİ

SE

RT

LİK

DA

YA

NIM

AK

MA

NO

KT

AS

I

UZ

AM

A

KE

SİT

DA

RA

LM

AS

I

DA

RB

E D

İRE

NC

İ

EL

AS

TİK

İYE

T

YÜ

KS

EK

SIC

AK

LIĞ

A D

AY

AN

IM

SO

ĞU

TM

A H

IZI

KA

RB

ÜR

OL

UŞ

UM

U

AŞ

INM

A D

İRE

NC

İ

DÖ

VÜ

LE

BİL

İRL

İK

İŞL

EN

EB

İLİR

LİK

OK

SİT

LE

NM

E E

ĞİL

İMİ

KO

RO

ZY

ON

DİR

EN

Cİ

Si ~ --

Mn* ~ ~ ~ ~ ~ ~ --

Mn** ~ -- -- -- -- -- --

Cr --

Ni* ~ ~ ~ -- -- --

Ni** -- -- --

Al -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --

W ~ -- --

V ~ ~ --

Co -- -- ~ --

Mo -- --

S -- -- -- -- -- -- -- -- --

P -- -- -- -- --

* Perlitik çeliklerde Arttırır Azaltır ~ Değiştirmez --

** Östenitik çeliklerde

ALAŞIM ELEMENTLERİNİN ÇELİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

Önemsiz yada bilinmiyor

TABLO - 8 GERİ

81

ABD İNGİLTERE FRANSA JAPONYA

Simge Malz. Nr. SAE BS AFNOR J IS HRC mm

C 35 1.0501 1035 060 A 35 CC 35 52 +/- 3 max. 3,0

35 S 20 1.0726 1140 212 M 36 35 MF 4 52 +/- 3 max. 3,0

Ck 35 1.1181 1034 060 A 35 XC32 ; CX 38 S 35 C 52 +/- 3 max. 3,0

Cf 35 1.1183 1035 060 A 35 XC38 TS S 35 C 52 +/- 3 max. 3,0

C 45 1.0503 1045 080 M 46 CC 45 56 +/- 3 max. 3,0

45 S 20 1.0727 1146 212 M 44 45 MF 4 56 +/- 3 max. 3,0

Ck 45 1.1191 1045 080 M 46 XC42 ; XC 45 S 45 C 56 +/- 3 max. 3,0

Cf 45 1.1193 1045 060 A 47;080 M 46 XC 42 TS S 45 C 56 +/- 3 max. 3,0

Cf 53 1.1213 1050 060 A 52;070 M 55 XC 48 TS S 50 C 59 +/- 3 max. 3,0

Ck 60 1.1221 1064 080 A 62 XC60 ; XC 65 S 58 C 59 +/- 3 max. 3,0

Cf 70 1.1249 62 +/- 3 max. 3,0

36 Mn 5 1.1167 1335 40 M 5 SMn 438 H 52 +/- 3 max. 4,0

40 Mn 4 1.1157 1039 150 M 36 35 M 5 56 +/- 3 max. 4,0

46 Cr 2 1.7006 5045 45 C 2 56 +/- 3 max. 5,0

34 Cr 4 1.7033 5132 530 A 32 32 C 4 SCr 430 (H) 52 +/- 3 max. 5,0

37 Cr 4 1.7034 5135 530 A 36 38 C 4 SCr 435 H 54 +/- 3 max. 5,0

41 Cr 4 1.7035 5140 530 M 40 42 C 4 SCr 440 (H) 56 +/- 3 max. 5,0

42 Cr 4 1.7045 5140 42 C 4 TS SCr 440 56 +/- 3 max. 5,0

34 Cr Mo 4 1.7220 4135 708 A 37 35 CD 4 SCM 432 52 +/- 3 max. 10,0

41 Cr Mo 4 1.7223 4142 708 M 40 42 CD 4 TS SCM 440 56 +/- 3 max. 10,0

42 Cr Mo 4 1.7225 4140 708 M 40 42 CD 4 SCM 440 (H) 56 +/- 3 max. 10,0

50 Cr Mo 4 1.7228 4150 SCM 445 H 59 +/- 3 max. 10,0

50 Cr V 4 1.8159 6150 735 A 50 50 CV 4 SUP 10 59 +/- 3 max. 10,0

58 Cr V 4 1.8161 62 +/- 3 max. 10,0

30 Cr Ni Mo 8 1.6580 832 M 30 30 CND 8 SNCM 431 52 +/- 3 max. 15,0

34 Cr Ni Mo 8 1.6582 4340 817 M 40 35 NCD 6 52 +/- 3 max. 15,0 36 Cr Ni Mo 8 1.6511 9840 816 M 40 40 NCD 3 52 +/- 3 max. 15,0

İNDÜKSİYON VE ALEVLE SERTLEŞEBİLEN MALZEMELER

SERTLEŞTİRİLEBİLİR ÇELİKLER

DIN

SimgeSertlik Derinliği

TABLO - 9 GERİ

Sonraki

82

ABD İNGİLTERE FRANSA JAPONYA

Simge Malz. Nr. SAE BS AFNOR J IS HRC mm

X 40 Cr Mo V 5.1 1.2344 H13 BH 13 Z 40 CDV 5 SKD 61 56 +/- 3 max. 10,0 86 Cr Mo V 7 1.2327 62 +/- 3 max. 15,0

X 20 Cr 13 1.4021 51420 420 S 37 Z 20 C 13 SUS 420 J 1 52 +/- 3 max. 4,0 X 40 Cr 13 1.4034 420 S 45 Z 40 C 14 SUS 420 J 2 56 +/- 3 max. 4,0 X 90 Cr Mo V 18 1.4112 51440 B 58 +/- 3 max. 6,0 X 105 Cr Mo 17 1.4125 51440 C Z 100 CD 17 58 +/- 3 max. 6,0

100 Cr 6 1.3505 52100 534 A 99 100 C 6 SJU 2 62 +/- 3 max. 4,0

X 45 Cr Si 9 3 1.4718 NHV 3 401 S 45 Z 45 CS 9 SUH 1 56 +/- 3 max. 2,0 X 80 Cr Ni Si 20 1.4747 NHV 6 443 S 65 Z 80 CSN20.02 SUH 4 53 +/- 3 max. 2,0

GG-25 0.6025 48 +/- 3 max. 3,0

GTS-55 0.8155 52 +/- 3 max. 3,0 GTS-65 0.8165 56 +/- 3 max. 3,0

GGG-60 0.7060 56 +/- 3 max. 3,0 GGG-70 0.7070 59 +/- 3 max. 3,0

GM 0.6040 48 +/- 3 max. 3,0 GA 0.6035 48 +/- 3 max. 3,0 G8/GC 0.6030 48 +/- 3 max. 3,0

Sfero Dökme Demir

Meehanite Dökme Demir

Subab Çelikleri

Gri Dökme Demir

İNDÜKSİYON VE ALEVLE SERTLEŞEBİLEN MALZEMELER

Siyah Temper Döküm

SERTLEŞTİRİLEBİLİR ÇELİKLER

Takım Çelikleri

Paslanmaz Çelikler

Rulman Çeliği

DINSertlik Derinliği

Simge

TABLO - 9Önceki

GERİ

83

PLAKA MALZEMELER

S.No Simge Malz. Nr. kg/mm² kg/mm² HB

1 Erd 3237 1.0037 34 - 47 19.5 - 23.5 -

2 St37-2 1.0036 34 - 47 19.5 - 23.5 -

3 St 42 1.0130 42 - 50 26 -

4 St 52 1.0831 52 - 62 36 -

5 St 52-3 1.0570 49 - 63 31.5 - 35.5 -

6 St 60 1.0540 60 - 72 33 170

7 Ç 1040 1.1186 60 - 75 32 207

8 Ç 1050 1.1191 65 - 80 37 229

9 Ç 8620 1.6523 49 - 73 78 - 127 197

10 X 210 Cr 12 1.208 85 40 - 45 250

11 X 155 CrV 12 1.2379 86 42 - 46 250

12 90 Mn CrV 13 1.2842 77 37 - 42 250

13 ERD 5270 1.0632 68 - 84 33 - 37 -

AKMA DAYANIMI

SERTLİKÇEKME

DAYANIMISimge

TABLO - 10Sonraki

GERİ

84

TABLO - 11

YUVARLAK MALZEMELER


1 Ç 1010 1.0301 49 - 64 29.5 131

2 Ç 1020 1.1151 47 - 62 29 143

3 Ç 1040 1.1186 60 - 75 32 207

4 Ç 1050 1.1191 65 - 80 37 229

5 Ç 1090 1.1530 90 - 120 90 220

6 EN 24 T 1.6562 85 - 241

7 EN 26 U 1.6745 95 - 248

8 Ç 4140 1.7225 100 - 120 65 241

9 Ç 4340 1.6582 91 - 142 71 248

10 X 155 CrV 12 1.2379 86 42 - 46 250

AKMA DAYANIMI

ÇEKME DAYANIMI

Simge SERTLİK

Önceki

Sonraki

85

TABLO - 12 Önceki

SonrakiÇELİK DÖKÜM MALZEMELER


1 GS 38 1.0420 38 20 131

2 GS 45 1.0446 45 23 143

3 GS 52 1.0552 52 26 207

4 GS 60 1.0558 60 30 229

5 X 155 CrV 12 1.2379 86 42-46 250

6 50CD4-M - 65 80 - 100 240 - 300

PİK DÖKÜM MALZEMELER

S.No SimgeMalz. Nr.

(DIN 17007)kg/mm² kg/mm² HB

1 GG 25 0.6025 30 - 40 48 180 - 220

2 GG 30 0.6030 30 - 40 48 180 - 220

3 GA - 350 0.6035 35 - 45 35 - 45 200 - 240

4 Gh 240 - 25 - 240 - 270

PİK DÖKÜM MALZEMELER

S.No SimgeMalz. Nr.

(DIN 17007)kg/mm² kg/mm² HB

1 GGG 40 0.7040 40 - 55 25 - 35 135 - 185

2 GGG 50 0.7050 50 - 65 32 - 42 170 - 220

3 GGG 60 0.7060 60 - 75 38 - 48 200 - 250

SimgeÇEKME

DAYANIMI%0.2 SINIRI SERTLİK

SimgeÇEKME

DAYANIMIAKMA

DAYANIMISERTLİK

AKMA DAYANIMI

ÇEKME DAYANIMI

Simge SERTLİK

86

TABLO - 13

S.No Simge Ticari Şart kg/ mm²

1 St 52 BK 54

2 St 52 BK+S 47

3 St 52 NBK 35,5

4 St E 460 BK 69

5 St E 460 BK+S 67

6 St E 460 NBK 44

İZİN VERİLEN MUKAVEMET DEĞERİ

Simge

HİDROLİK SİLİNDİR BORU MALZEMELERİ

Önceki

Sonraki

87

TABLO - 14

DEMİR DIŞI METALLER

S.No SimgeMalz. Nr.

(DIN 17007)kg/mm² HB

1 GSnBz-12 2.1052.01 28 95

2 GSnBz-14 2.1056.01 25 115

3 Cu Cr Zr 2.1293 45 - 50 150

4 Ms 58 2.0402 67 170

ÇEKME DAYANIMI

Simge SERTLİK

Önceki

celik malzemeler ve secimi egitim notlari

Documents