Katılaştıktan sonra bileşimindeki karbonun büyük bir kısmı serbest grafit yaprakları (lamel-pul) hâlinde bulunan bir dökme demir çeşididir. Kırıldığı zaman yüzeyi isli gri görünüşlüdür. Grafitten dolayı rengi esmer olan bu dökme demire lamel grafitli dökme demir veya GRİ DÖKME DEMİR denir.
Gri dökme demirin bileşiminde ana yapısı demirden başka karbon, silisyum, manganez, fosfor ve kükürt bulunur. Bileşiminde bulunan bu elementler genel olarak HAM DEMİR (pik)den gelmektedir. Kükürt, gri dökme demirin içinde bulunması arzu edilmeyen bir elementtir. Fosforun ise az miktarı faydalıdır.
Gri dökme demirlerin mikroyapı fotoğrafları,
a)Ferrit yapılı | b) Perlit yapılıdır |
Gri Dökme Demirlere Uygulanan Isıl İşlemler
Gri dökme demire çeliğe uygulanana benzer ısıl işlemlerle su verilebilir, temperlenebilir. Örneğin silindir laynerlerin aşınma direnci, sertliğin, sertleşme ve temperleme yoluyla 45-55 HRC değerine yükseltilmesiyle arttırılabilir. Isıl işlem yapmakla elde edilebilecek başlıca avantajlar; daha iyi işlenebilirlik, daha yüksek aşınma direnci ve mukavemet daha iyi boyutsal kararlılıktır.
TS-552 LAMEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİRLER / GENEL AMAÇLAR İÇİN | |||||
DDL-15 | DDL-20 | DDL-25 | DDL-30 | DDL-35 | |
Çekme Dayanımı N/mm2 min | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 |
EŞ DEĞER STANDARTLAR TABLOSU
TURKEY- TSE TS-552 | DDL-15 | DDL-20 | DDL-25 | DDL-30 | DDL-35 |
EU - EN 1561 | GJL 150 | GJL 200 | GJL 250 | GJL 300 | GJL 350 |
GERMANY - DIN 1691 | GG 15 | GG20 | GG 25 | GG 30 | GG 35 |
USA - ASTM A 4876 | Class 20 B | Class 25 B | Class 35 B | Class 50 B | Class 55 B |
G.BRITAIN - BS 1452 | Grade 150 | Grade 220 | Grade 250 | Grade 300 | Grade 350 |
FRANCE - NF A32-101 | Ft 15 D | Ft 20 D | Ft 25 D | Ft 30 D | Ft 35 D |
ITALY - UNI 5007 | GG 15 | GG20 | GG 25 | GG 30 | GG 35 |
JAPAN - JIS G 5501 | FC 150 | FC 200 | FC 250 | FC 300 | FC 350 |
Lamel Grafitli Dökme Demirin Kullanım Yerleri
Esmer dökme demir endüstrinin çeşitli alanlarında kullanılmaktadır. Bunlar ziraat, otomotiv, güç kaynaklarında (jeneratör ve motor parçaları), denizcilikte, takım tezgâhlarında, ev eşyası gibi alanlarda kullanılır.
Küresel Grafitli Dökme Demir (GGG)
Küresel grafitli dökme demir, bileşimindeki grafit küresel şekilde olan dökme demirdir. Bu dökme demire SFERO DÖKME DEMİR de denir. Karbonun yaprağımsı lamelden küre şekline dönüşmesini sağlamak amacıyla erimiş dökme demire az miktarda Magnezyum (Mg) veya Seryum (Ce) katılır. Gri dökme demirlerde grafit yapraklarının şekli çatlak oluşturma özelliğinden dolayı gri dökme demirin mukavemetini, tokluğunu ve sünekliğini düşüren ana etkendir. Özel olarak elde edilen bu dökme demire, grafit yapısından dolayı küresel grafitli dökme demir denir.
Küresel grafitli dökme demir çok yerde gri dökme demir, dökme çelik ve demir olmayan metal alaşımlarının yerine kullanılmaktadır. Küresel grafitli dökme demirler; "nodular cast iron, ductile iron, fonte sphreroidale graphit, kufelgrapfit gusseisen, spheregus” isimleri ile birçok ülkede tanınır. Türk standartlarındaki adı ise KÜRESEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİR ' dir. Rumuzu "GGG” dir.
Bir ferrit yapılı küresel dökme demir yüksek süneklik sağlarken, diğer ferrit yapılı küresel dökme demir yüksek mukavemet sağlayabilir. Perlit yapılı olan yüksek mukavemete sahiptir ve östenitik yapılı olan ise korozyona, yüksek sıcaklıklara ve ısısal şoklara en yüksek dayanım sağlar.
Küresel Grafitin Yapılışı
Kimyasal Bileşimi
Küresel grafitli dökme demirin kimyasal bileşimi genel olarak aşağıdaki sınırlar içinde bulunur (Tablo 1.1).
% BİLEŞİM | ||
Karbon | (C) | 3.00-4.00 |
Silisyum | (Si) | 2.00-3.00 |
Mangan | (Mn) | 0.10-0.90 |
Fosfor | (P) | 0.10 Max. |
Kükürt | (S) | 0.03 Max |
Magnezyum | (Mg) | 0.030-0.080 |
Tablo 1.1: KGDD kimyasal bileşimi |
KÜRESEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİRLERİN MİKRO YAPI VE KİMYASAL ÖZELLİKLERİ | |||||
Malzeme Cinsi | GGG 40 | GGG 50 | GGG 60 | GGG 70 | GGG 80 |
Mikro Yapı | FERRİTİK | PERLİTİK | |||
Tablo 1.2: KGDD mikro yapı özellikleri |
Küresel Dökme demirlerin mikroyapı fotografları,
a)Ferrit yapılı | b) Perlit yapılıdır |
Küresel Grafitli Dökme Demire Uygulanan Isıl İşlemler
Döküm parçalar, kimyasal bileşim ve mekanik özellikler bakımından kullanma yerlerine göre farklılıklar gösterirler. Kalıplama, ergitme ve döküm şekli her zaman aynı şekilde gerçekleşmez. Bu nedenle aynı metal veya alaşımlardan dökülen parçalar farklı özellikler gösterdikleri gibi, aynı parça üzerinde bile farklı yapı ve özellikleri görmek mümkündür.
• TAVLAMA
• NORMALİZASYON
• SU VERME
• TEMPERLEME
• YÜZEY SERTLEŞTİRME
Küresel Dökme Demirlerin Kullanılma Standartları küresel dökme bu gün, çeşitli endüstri sahalarında uygulanma sahaları bulmuş bir malzeme tipidir. Aşağıda bu kullanma sahaları ve parça adları verilmiştir.
Madencilik ve Metalurji: | Makine: | Ziraat : | İnşaat: |
Kırıcı gövdeleri Konveyör dirsekleri Pospa gövdeleri Alemunyum ve kurşun ergitme potaları Curuf potaları Pres makinaları Kalıplama dereceleri Sıcak hadde merdaneleri vs... |
Hidroli presler Silindirler Dövme presleri kafa ve silindirleri Krank presleri dişlileri Eğme makinaları çerçeveleri, Akslar, Bilumum dişliler vs... |
Traktör parçaları Ön tekerlek çatalları Trasmisyon kutuları Pedallar vs... |
Kreyn parçaları Beton karıştırıcı parçaları Yol inşaatı makinaları vs... |
Kimya: | Ulaştırma: | Güç: |
Kurutma silindirleri Valfler Pompalar Plastik ekstrüzyon silindirleri Plastik karıştırıcılar Tabi gaz payp – laynları Rafineri valfları vs... |
Uçak konstrüksiyonu Diferansiyel dişli kutusu Volanlar Dişli kutuları Dişli selektör çatalları Tekerlek kalıpları vs... |
Kompresör gövde ve kafaları Gaz türbini kompresör kutuları Kontrol halkaları Su türbinleri dökme parçaları Brülör gövdeleri Sıcağa mukavim fırın parçaları vs... |
TEKNİK ÖZELLİKLER |
|||||
Sertlik |
Gerilme Direnci |
Zorlama Gerilimi |
Uzama |
İşlenebilirlik |
Mikroyapı |
HB 30 |
Rm N/mm² |
Rp0,2 N/mm² |
A5 % |
||
120-165 |
400-450 |
250-300 |
27-18 |
very good |
Ferrit |
135-185 |
400-550 |
250-350 |
27-15 |
very good |
Ferrit and Perlit |
160-210 |
450-600 |
310-410 |
20-10 |
good |
Ferrit and Perlit |
160-210 |
500-650 |
320-420 |
18-7 |
good |
Ferrit and Perlit |
200-250 |
600-750 |
370-480 |
8-3 |
good |
Ferrit and Perlit |
235-285 |
700-850 |
420-600 |
6-2 |
moderate |
Ferrit and Perlit |
235-285 |
800-1000 |
480-750 |
4-2 |
moderate |
Ferrit |
EŞDEĞER STANDARTLAR |
|||||||
TURKEY -TSE TS 526 |
DDK-35.3 |
DDK-40.3 |
DDK-40 |
DDK-50 |
DDK-60 |
DDK-70 |
DDK-80 |
EU - EN 1563 |
GJS 350-22LT |
GJS-400-18LT |
GJS-450-15 |
GJS-500-7 |
GJS-600-3 |
GJS-700-2 |
GJS800-2 |
GERMANY -DIN 1693 |
GGG-35.3 |
GGG-40.3 |
GGG-40 |
GGG-50 |
GGG-60 |
GGG-70 |
GGG-80 |
USA - ASTM A 536 |
|
60-40-18 |
65-45-12 |
80-55-06 |
100-70-03 |
120-90-2 |
|
G.BRITAIN - BS 2789 |
|
Grade 370/17 |
Grade 420/12 |
Grade 500/7 |
Grade 600/3 |
Grade 700/2 |
|
FRANCE - NF A32-101 |
|
FGS-370-17 |
FGS 400-12 |
FGS 500-7 |
FGS 600-2 |
FGS 700-3 |
|
ITALY - UNI 5007 |
|
GS 370-17 |
GS 400-12 |
GS 500-7 |
GS 600-2 |
GS 700-2 |
|
JAPAN - JIS G 5502 |
FCD 350-22L |
FCD 400-18L |
FCD 400-15 |
FCD 500-7 |
FCD 600-3 |
FCD 700-2 |
FCD 800-2 |