Küresel grafitli dökme demirlerin üretiminde modülün mikro yapı ve mekanik özelliklere etkisi

Abstract

Bu tez kapsamında bir küresel grafitli dökme demir alaşımı olan GGG70L malzemesi kullanılmıştır. A iş parçası 100 mm x 100 mm x 300 mm, B iş parçası 50 mm x 50 mm x 300 mm ve C iş parçası 25 mm x 25 mm x 300 mm ebatlarında olan dikdörtgen prizma şeklindeki iş parçasına dökümü yapılmıştır. İş parçalarının modül değerleri hesaplanmıştır. Modül değişiminin malzemenin mikro yapı ve mekanik özellikler üzerindeki etkileri incelenmiştir. A ve B iş parçasından C iş parçası ebatlarında numuneler çıkartılarak modül değişiminin sertlik, çekme ve mikro yapı üzerinde etkileri incelenmiştir. Numuneler önce parlatma işlemlerine tabi tutulmuş sonrasında ise dağlanmıştır. Numunelerin mikro yapı incelemeleri yapıldıktan sonra alınan görüntüler üzerinden fotoğrafları çekilmiştir. Sonrasında imaj analizleri yapılmıştır. Numunelerin dağlama öncesi küreselleşme, ortalama küre çapı ve kürelerin yüzde dağılımı; numuneler dağlandıktan sonra mikro yapı incelemesi ve yüzde faz dağılımı belirlenmiştir. Son olarak numunelerin SEM incelemeleri yapılmıştır. Çalışmanın sonucunda cevabı beklenen sonuçlara ulaşılmıştır. Döküm malzemesinin kimyasal bileşiminin standartlara uygun olduğu belirlenmiştir. Modül boyutu azaldıkça çekme mukavemeti, akma mukavemeti ve % uzama değerlerinin azaldığı tespit edilmiştir. Sertliğin modül boyutunun azalmasına ters orantılı bir şekilde arttığı görülmüştür. Modül değeri düşük olan numunenin daha hızlı soğumaya bağlı olarak daha küçük küre çapına sahip olduğu görülmüştür. Modül değeri daha küçük olan numunenin daha hızlı katılaştığı ve buna paralel bir şekilde mm2'ye düşen küre sayısının arttığı görülmüştür. % Küresellik ve % küresel grafit miktarının modül değeri düştükçe arttığı gözlemlenmiştir. Modül değişiminin yapıdaki faz değişimine direkt etki etmediği tespit edilmiş olup, faz analizindeki değişimlerin mevcut numunelerin kimyasal bileşimine bağlı olarak etkilenmekte olduğu görülmüştür.

In this thesis, GGG70L material, which is a spherical graphite cast iron alloy, has been used. Model A was cast to rectangular prism shaped models with dimensions of 100 mm x 100 mm x 300 mm, model B 50 mm x 50 mm x 300 mm and model C 25 mm x 25 mm x 300 mm. Module values of the models were calculated.The effects of the change in the module value on the microstructure and mechanical properties of the material were investigated. In the size of C model samples were removed from A and B model and the effects of modulus change on hardness, tensile and microstructure were investigated. First the samples were subjected to polishing and then etching. After the microstructure investigations of the samples were taken, photographs were taken from the images taken. Afterwards, image analysis was performed. Sphericalization of samples before etching, mean sphere diameter and percentage distribution of spheres; Microstructure analysis and percentage phase distribution were determined after the samples were etching. Finally SEM examinations of the samples were made. As a result of the study, the expected results were reached. It has been determined that the chemical composition of the casting material confirms to the standards. As the module size decreased, tensile strength, yield strength and % elongation values were determined to decrease. It was determined that the hardness increased in an inverse proportion to the decrease of the module size. It was determined that the sample with low module value had a smaller sphere diameter due to faster cooling. It was observed that the sample with smaller module value solidified more rapidly and the number of spheres over to mm2 was increased in parallel. It has been observed that the amount of sphericity and % sphericity graphite increase as module value decreases. It has been found that the change of the module does not directly affect the phase change in the structure and it is seen that the changes in the phase analysis are affected by the chemical composition of the existing samples.