KARBONLU VE ALA IMLI ÇEL KLER N KAYNA I, Burhan O uz, OERLIKON Yayını, 1985
10
% 0,4 C, % 18 Cr ve % 37 Ni'li dökme malzemenin tetkikinde varılan sonuca göre, uzun
ya landırma sürelerinden sonra bile sertli in devam etmesi ve dü ük tenasite, taneler içinde
sürekli M
23
C
6
çökelmesi nedeniyle idi. Bu, sürekli M
23
C
6
çökelmesini sa lamak için gerekli
M
7
C
3
ötektik karbür eriyikinin sonucu olarak görülmü tü. Yukarda sözü edilen ara tırma
sırasında, malzemelerin M
23
C
6
Çökelmesi nedeniyle beklenilen ekilde ya lanma sertle mesine
u radıkları, sertli in uzun ya landırma sürelerinden sonra bile sürdü ü ve bunun yüksek
sıcaklıkta uzun çalı ma sürelerinden sonra bile bu malzemeden yapılmı parçaların dü ük kırılma
tenasitesi eklinde yansıdı ı gözlenmi ti.
Bu kez alçak karbonlu (< % 0,15) ve % 20 Cr, % 32 Ni temel bile imli dökme austenitik
malzeme üzerinde aynı ara tırmalar yapılmı ve bunların amacı, ya lanana sırasında alçak
karbonlu malzemelerde meydana gelen mikro içyapı de i melerinin, hem dökümden gelmi
oldukları halleriyle, hem de bir kayna ın etrafında ısıdan etkilenmi bölge (IEB) de ko ulları
taklidetmek üzere tasarlanmı bir ısıl i lemden sonra, ara tırılması olmu tur.
Bunun için yüzde bile imleri a a ıda verilmi 5 çe it malzeme ele alınmı .
Malzeme No. 1 :
C = 0,08
Mn = 1,24
P = 0,019
Cr = 20,94
Ti < 0,01
Mo = 0,37
Ni = 30,83
Al < 0,005
Sn = 0,01
Si = 0,84
S = 0,025
Pb = 0,002
Malzeme No. 2 :
C =0,14
Mn = 1,12
P = 0,015
Cr = 21,00
Ti < 0,01
Mo = 0,40
Ni = 31,06
Al < 0,005
Sn = 0,01
Si = 0,63
S = 0,011
Pb = 0,006
Malzeme No. 3 :
C = 0,06
Mn = 0,52
P = 0,020
Cr = 22,13
Ti < 0,01
Mo = 0,06
Ni = 31,87
Al < 0,005
Sn = 0,005
Si = 0,23
S = 0,01
Pb < 0,001
Malzeme No. 4 :
C = 0,07 Mn = 0,54
P = 0,010
Cr = 22,25
Ti = 0,42
Mo = 0,05
Ni = 31,37 Al = 0,21
Sn = 0,01
Si = 0,38 S = 0,01
Pb < 0,001
Malzeme No. 5 :
C = 0,015
Mn = 0,93 P = 0,012
Cr = 22,69 Ti = 0,40 Mo = 0,01
Ni = 32,47 Al = 0,22 Sn = 0,005
Si = 0,44 S = 0,006
Pb < 0,001
KARBONLU VE ALA IMLI ÇEL KLER N KAYNA I, Burhan O uz, OERLIKON Yayını, 1985
11
650°C'ta 2000 saat süreyle bir ya landırma be malzemenin hepsinde akma sınırının ve en
üst mukavemet noktasının yükselmesi ve sünekli in azalması eklinde sonuç vermi olup 3000
saatlik ya landırma da hafif bir ek mukavemet artı ı ile çok az süneklik de i mesi getirmi tir.
850°C'ta 2000 saatten sonra akma sınırı 1, 4 ve 5 No.lu malzemelerde azalmı , 2 ve 3
No.lularda hafifçe artmı tır. En üst mukavemet 1 No.lu malzemede yakla ık aynı kalmı , 2 ve 3
No.da artmı , 4 ve 5 No.da azalmı tır. 3000 saat süreyle ya landırmada akma sınırı ile en üst
mukavemet noktası 1 No.da artmı , öbürlerinde kayda de er bir de i me olmamı tır. 850°C'ta
2000 saat ya landırmadan sonra bütün malzemelerde süneklik azalmı , bu azalma 3000 saat
ya landırmada artmamı tır.
Dökümden çıkma ko ulunda, tetkik edilmi be malzemenin hepsi yaygın bir
homogensizlik arzetmi lerdir öyle ki aynı bir deney parçası üzerinde elde edilmi sertlik
de erleri ciddi da ınıklık arzetmi tir. 1250°C'ta eriyik i lemi görünürde bu homogensizli i
büyük ölçüde azaltmı ve bir kayna ın IEB'sini taklit etmek üzere ısıl i leme tabi tutulmu deney
parçalarında sonuçların tekrarlanabilirli ini ıslah etmi tir. Ya landırma e rileri her be
malzemede sertlik artı ının vaki oldu unu göstermekte olup her malzeme için en büyük artı ,
uzun sürelerde 650°C'ta ya landırmada gözlenmi tir. Dökümden çıkmı hale göre daha büyük
sertlik artı ı eriyik i lemi ve deformasyona tabi tutulmu malzemede vaki olmu tur. 1250°C'ta
eriyik i lemi ve suya daldırma, ala ım elementlerini fazla doymu katı eriyik içinde tutacaktır.
Özetle:
3000 saate kadar sürelerde 650, 750 ve 850°C'ta dü ük karbonlu (< % 0,15) dökme
austenitik çeliklerin ya landırılmasından sonra
a)
sertle me derecesi, artan karbon oranıyla artmı ve dökümden çıkmı halde malzemeye
göre IEB'yi taklidetmek üzere i leme tabi tutulmu malzemede daha büyük olmu tur. Uzun ya -
landırma sürelerinden sonra fazla ya lanma kesinlikle ortaya çıkmı tır.
b)
1, 2 ve 3 No.lu malzemelerde çökelme sertle mesi, M
23
C
6
nın çökelmesinden ileri
gelmi tir. Ti ve Al içeren 4 No.lu malzemede sertlik, 750 ve 850°C'ta ya landırma i lemlerinden
sonra Ti C ve M
23
C
6
nın çökelmesiyle vaki olmu tur.
c)
Çekme ve çatlak ucu açılma miktarı (COD — Crack Opening Displacement) deneyleri
bu malzemelerin sünekli inin ya landırma ile azalmakla birlikte bu azalmanın bir gevrek kırılma
sorununa götürmedi ini göstermi tir.
Genel olarak, alı ılagelmi yöntemlerle ölçülen sünekli in yüksek oldu u hallerde bile bir
malzemede gevrek davranı a rastlanabilir. Buna bir örnek olarak bir standard çekme deneyinde
büyük uzama arzedebilen fakat bazı ko ullar altında yüksek sıcaklıklarda gevrek ekilde
kırılabilen yumu ak çelik gösterilebilir. Aynı davranı a bazı alüminyum ala ımlarında da
rastlanır.
Bu itibarla gevrek davranı tetkik edildi inde metalin standart deneyde gösterdi i süneklik,
güvenilir bir kriter olmamaktadır. Bununla birlikte malzemenin keskin bir çentik ya da çatla a
benzer bir kusurun varlı ı kar ısındaki performansa, kırılmaya e ilimin daha sa lam bir
göstergesi olabilir. Çe itli malzemeler için çe itli deneysel yöntemler uygulamada tercih edilmi