«Termal Analiz ile Döküm Süreçlerinin Kontrolü» «Controlling the Casting Process With Thermal Analysis»

Benzer belgeler
«MAGMASOFT ile Döküm Tasarım ve Parametrelerinin Otomatik Optimizasyonu» «Optimization of Casting Design and Parameters with MAGMASOFT»

2.Oturum / 2nd Session Oturum Başkanı / Session Chairman: Bülent Şirin (Döktaş Dökümcülük) Yaşar Uğur Akı, Emre Erol, Cüneyt İnal (Demisaş Döküm)

Arda Çetin, Peyman Çelenkoğlu, Burcu Tunç, Ayhan Comart (Ekstra Metal)

Emre Yalçın (Odöksan ELBA) 7.Oturum: Süreçler ve Kontrol 7th Session: Process and Control

Serkan Evmez (Erkunt Sanayi A.Ş.) 6.Oturum: Süreçler ve Kontrol 6th Session: Process and Control

Dökme Demirlerin Aşılanması W. MASCHKE, M. JONULEIT

Bu bildiri 6. Uluslararası Ankiros Döküm kongresinde sunulmuştur. This paper was presented on 6th Ankiros Foundry Congress

Dr. F. Can Akbaşoğlu, Serhat Adışen, Uğur Gürol, Eylem Subaşı (Akmetal) Prof. Dr. S. Can Kurnaz (Sakarya Üni.)

Haydar Kahraman a İ. Hayri Keser a Ümit Cöcen a M. Kemal Tozan b ( a Dokuz Eylül Üniversitesi) ( b Çukurova Kimya End. AŞ)

Fe-C Faz Diyagramı. Dökümhane Eğitim Projesi Dokumhane.net 2016

Bu bildiri 6. Uluslararası Ankiros Döküm kongresinde sunulmuştur. This paper was presented on 6th Ankiros Foundry Congress

EMAYE KAPLANAN SFERO DÖKÜM PARÇALARIN ÜRETİM PROSESLERİ

TERMAL ANALİZ İLE DÖKÜM SÜREÇLERİNİN KONTROLÜ. Arda ÇETİN, Tolga TOKMAKCİ

1. GİRİŞ. 1.1.Küreleştirme İşlemi

«Tundish Pota ile Döküm Yöntemi ve Diğer Döküm Yöntemleriyle Karşılaştırılması» «Pouring With Tundish Ladle and Comparison With Other Methods»

Faz dönüşümünün gelişmesi, çekirdeklenme ve büyüme olarak adlandırılan iki farklı safhada meydana gelir.

BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri

DENEYİN ADI: Kum ve Metal Kalıba Döküm Deneyi. AMACI: Döküm yoluyla şekillendirme işleminin öğrenilmesi.

Beyaz dökme demir mikroyapısı. Metalografik yapı beyaz renkli sementitle birlikte dendritik karakterde katılaşmış ince bir perlitik şebekeyi

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ

Malzeme Bilgisi Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Temel kavramlar Demir-Karbon Denge Diyagramı

Teknik yazı 1. GİRİŞ ÖZET

DÖKME DEMİRLER. Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK KTÜ Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü. Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

MALZEME BİLGİSİ DERS 7 DR. FATİH AY.

BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri

Vermiküler/Silindirik Grafitli Dökme Demir COMPACTED GRAPHITE CAST IRON

DEMİR KARBON FAZ DİYAGRAMI

KİMYASAL BİLEŞİMİ. Element % Karbon Silisyum Manganez Fosfor Kükürt

ISIL İŞLEM UYGULAMASI YAPILMADAN UYGUN MEKANİK ÖZELLİKLERDE EN-GJS LT (GGG 40.3 DIN1693) MALZEMENİN DÖKÜM PROSES ŞARTLARININ SAĞLANMASI

KARBON EŞDEĞERİ, CE. CE'nin 4.3 %'ye eşit olduğu değer 100 % Ötektik yapıya karşılık gelmektedir. Bu değerin üzerinde. ötektiküstü.

BESLEYICILERIN HESAPLANMASI

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 1

CALLİSTER FAZ DÖNÜŞÜMLERİ

Pik (Ham) Demir Üretimi

Demir-Karbon Denge Diyagramı

Kaybolan Köpük Yöntemi Kullanılarak Al-Si Alaşımlarının Akışkanlığının İncelenmesi

Dökme Demirlerin Korozyonu Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

Faz dönüşümleri: mikroyapı oluşumu, faz dönüşüm kinetiği

şeklinde, katı ( ) fazın ağırlık oranı ise; şeklinde hesaplanır.

Ferro Silikon. Ekzotermik Besleyici Gömlek. Kromit Kumu YÜZER. Karbon. Bentonit. Magnezyum. Yapıştırıcı. Reçineler. Alkol. Besleyici Toz.

FAZ DİYAGRAMLARI ve DÖNÜŞÜMLERİ HOŞGELDİNİZ

TEKNOLOJİSİ--ITEKNOLOJİSİ. Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ

SÜPERALA IMLAR. Yüksek sıcaklık dayanımı

«Gri Dökme Demirlerde Hasar Analiz Yöntemleri Kullanılarak Kalite Kontrol Aşamalarının İyileştirilmesi»

DEMİR SİLİKAT ESASLI YERLİ GRİT KUMU (RASPA KUMU) Oretec Mineral Sanayi Ltd. Şti. Bölücek Mahallesi 2 Nolu Sanayi Cad. No:164 Ereğli / Zonguldak

Faz ( denge) diyagramları

«Karbon Yönetimi Yaklaşımı ve Örnek Uygulamalar» «Carbon Management and Model Applications»

Uygulama Çalışmaları. Bilgi Kitapçığı. Dökümhane Akademi Dokumhane.net

ENCON LABORATUVARI MADEN VE AKD ANALİZLER VE FİYAT LİSTESİ (2019) ENCON ÇEVRE DANIŞMANLIK LTD.ŞTİ.

ÇELİKLERİN VE DÖKME DEMİRLERİN MİKROYAPILARI

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ HOŞGELDİNİZ

Chapter 9: Faz Diyagramları

6XXX EKSTRÜZYON ALAŞIMLARININ ÜRETİMİNDE DÖKÜM FİLTRELERİNDE ALIKONAN KALINTILARIN ANALİZİ

DENEYİN ADI: Çeliklerin Isıl İşlemi. AMACI: Çeliklerde ısıl işlem yoluyla mikroyapı ve mekanik özelliklerin değişiminin öğretilmesi.

«Dikey Kalıplama Hatlarında Ekzotermik Besleyici Kullanımı» «Exothermic Feeders Usage in Vertical Moulding Lines»

«DISA Kalıplama Hattı Aşılama Sistemi PM Analizi» «PM Analysis of DISA Moulding Line Inoculation System»

MALZEME BİLGİSİ. Katılaşma, Kristal Kusurları

KK 03-NISAN92 SIRA NO: 15 KÜRESEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİRLERDEp(DDK) GRAFİT KÜRESELLEŞMESİNDE HATALAR

BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri

2.Oturum: Kalıp & Maça Teknolojileri Oturum Başkanı: Teoman Altınok (Entil Endüstri)

Isıl işlem, katı haldeki metal ve alaşımlarına belirli özellikler kazandırmak amacıyla bir veya daha çok sayıda, yerine göre birbiri peşine uygulanan

İnce ve Kalın Kesitli SiMo Küresel Dökme Demirlerin, Isıl İşlem Öncesinde ve Sonrasında Mikroyapı ve Mekanik Özellikleri

MALZEMELERİN MUKAVEMETİNİ ARTIRICI İŞLEMLER

«Otomatik Boya Hazırlama Sistemleri ile Tutarlı Boya Uygulamaları» «Consistent Coating Application Through Automated Preparation»

2.2 DÖKME DEMİRLER. MALZEME BİLGİSİNE GİRİŞ, Burhan Oğuz, OERLIKON Yayını,

Çeliklerin Fiziksel Metalurjisi

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 1

NİCEL METALOGRAFİ (STEREOLOJİ)

Çelik Üretim Esasları ÇELİK ÜRETİM ESASLARI. Çelik Üretim Esasları. Çelik Üretim Esasları

KK 02-ŞUBAT92 SIRA NO: 13 LAMEL VE KÜRESEL ÖRAFİTLİ DÖKME DEMİR'DE (DDL)(DDK) GRAFİT ŞEKİL VE EBADLARI

Metallerde Döküm ve Katılaşma

Fe-C ve Fe-Fe 3 C FAZ DİYAGRAMLARI

DÖKME DEMİRLER: Mikroyapı ve Alaşım Elementleri

İmal Usulleri. Döküm Tekniği

Vermiküler Grafit Dökme Demir Üretimi ile ilgili Makale (CGI)

Gaz. Gaz. Yoğuşma. Gizli Buharlaşma Isısı. Potansiyel Enerji. Sıvı. Sıvı. Kristalleşme. Gizli Ergime Isısı. Katı. Katı. Sıcaklık. Atomlar Arası Mesafe

Farklı Metalografik İşlem Yazılımlarının Küresel Grafitli Dökme Demirlerin Küresellik Boyut ve Oran Tayininde Kullanımı

3.GRİ DÖKME DEMİR Ötektik Altı Gri Dökme Demirlerin Yavaş Soğutulması

6. BEYAZ ve YÜKSEK ALAŞIMLI DÖKME DEMİRLER

DENEY Kum ve Metal Kalıba Döküm ve Döküm Simülasyonu 4 Doç.Dr. Ahmet ÖZEL, Yrd.Doç.Dr. Mustafa AKÇİL, Yrd.Doç.Dr. Serdar ASLAN

Alümiyum Şekillendirme Teknolojileri

TOKLUK VE KIRILMA. Doç.Dr.Salim ŞAHĠN

BÖLÜM 4 KAYNAK METALURJİSİ

Bölüm 11: Uygulamalar ve Metal Alaşımların İşlenmesi

SÜPER ALAŞIMLAR Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

KTÜ, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü

Çeliklerde Oksijen Giderme (Deoxidation)

Faz kavramı. Kristal yapılı malzemelerin iç yapılarında homojen ve belirli özellikler gösteren bölgelere faz (phase) adı verilir.

3/25/2016 YÜKSEK FIRIN REAKSİYONLARI

Küresel Grafitli Dökme Demirlerin Dökümünde Ticari Olarak Kullanılan Farklı Küreleştirici ve Aşılayıcıların Döküm Kalitesine Etkisinin İncelenmesi

CALLİSTER FAZ DİYAGRAMLARI ve Demir-Karbon Diyagramı

«Dökümhanelerde Maça Firelerinin Yeniden Değerlendirilmesi» «Recycling Of Core Waste In Foundries»

DENEY FİYAT LİSTESİ. MDN.KMY.0001 Kimyasal analiz boyutuna numune hazırlama ( 100 mikron)

Prof.Dr.Muzaffer ZEREN SU ATOMİZASYONU

2-C- BAKIR VE ALAŞIMLARININ ISIL İŞLEMLERİ 2-C-3 MARTENSİTİK SU VERME(*)

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 1

Mikroyapısal Görüntüleme ve Tanı

YORULMA HASARLARI Y r o u r l u m a ne n dir i?

Tel Magnezyum ilave yöntemi ile Sfero Üretimi

METALLERDE KATILAŞMA HOŞGELDİNİZ

Transkript:

«Termal Analiz ile Döküm Süreçlerinin Kontrolü» «Controlling the Casting Process With Thermal Analysis» Dr. Arda Çetin (Heraeus Electro-Nite Türkiye) 6.Oturum: Süreçler ve Kontrol 6th Session: Process and Control Oturum Başkanı/Session Chairman: Dr. Önder Orhaner (Akdaş Döküm San. Tic. A.Ş.) Oturumlarda yer alan sunumlar 15 Eylül 2014 Pazartesi tarihinde kongre web sayfasına (kongre.tudoksad.org.tr) yüklenecektir.

Termal Analiz ile Döküm Süreçlerinin Kontrolü Dr. Arda Çetin Heraeus Electro-Nite Türkiye

TERMAL ANALIZ ILE DÖKÜM SÜREÇLERININ KONTROLÜ Fe-C faz diyagramı ve soğuma eğrisi ilişkisi

TERMAL ANALIZ ILE DÖKÜM SÜREÇLERININ KONTROLÜ Soğuma eğrisi ve kompozisyon ilişkisi Sıvılaşma Karbon Eşdeğeri (CEL): CEL = %C + %Si/4 + %P/2 Karbon Eşdeğeri (CEV): CEV = %C + %Si/3 + %P/3 T L ( C) = 1623,60 112,36 x CEL = ± 0.047, R 2 = 0.987

Aşırı Soğuma Ölçümüyle Aşılama Kontrolü Dökme demirlerin katılaşma sürecinde aşılamanın önemi

AŞıRı SOĞUMA ÖLÇÜMÜYLE AŞıLAMA KONTROLÜ Aşılama Aşı: FeSi bazlı tozlar, Al, Ca, Ba, Sr, Zr ve nadir toprak elemenleri de içerir. MnS inklüzyonları Al / Ca oksitleri Grafit, MnS inklüzyonları üzerinde çekirdekleniyor. Gri dökme demirde %S < 0.03 olduğunda, A Tipi grafit ayrışması zorlaşır!

AŞıRı SOĞUMA ÖLÇÜMÜYLE AŞıLAMA KONTROLÜ Aşılamanın soğuma eğrisine etkisi Katılaşma erken başlıyor sıvı çok soğumadan erken ısınıyor T azalıyor.

AŞıRı SOĞUMA ÖLÇÜMÜYLE AŞıLAMA KONTROLÜ Aşılama ve Si miktarının aşırı soğuma miktarına ( T) etkisi Si etkisi Aşılamanın etkisi Toplam etki

AŞıRı SOĞUMA ÖLÇÜMÜYLE AŞıLAMA KONTROLÜ Aşılama ve Si miktarının aşırı soğuma miktarına ( T) etkisi Si etkisi Aşılamanın etkisi Toplam etki

AŞıRı SOĞUMA ÖLÇÜMÜYLE AŞıLAMA KONTROLÜ Yeniden ısınmanın çekintiyle ilişkisi Yeniden ısınma (recalescence), çekinti riski hakkında bilgi verebilir.

AŞıRı SOĞUMA ÖLÇÜMÜYLE AŞıLAMA KONTROLÜ Grafitin çökelme süreci Çekinti ile karşılaşmamak için, grafitin ötektik katılaşma boyunca düzenli bir şekilde çökelmesi istenir.

AŞıRı SOĞUMA ÖLÇÜMÜYLE AŞıLAMA KONTROLÜ Grafitin çökelme süreci Çekinti ile karşılaşmamak için, grafitin ötektik katılaşma boyunca düzenli bir şekilde çökelmesi istenir. Parçanın besleyici ile bağlantısı kesiliyor.

AŞıRı SOĞUMA ÖLÇÜMÜYLE AŞıLAMA KONTROLÜ Grafitin çökelme süreci Çekinti ile karşılaşmamak için, grafitin ötektik katılaşma boyunca düzenli bir şekilde çökelmesi istenir. Parçanın besleyici ile bağlantısı kesiliyor.

AŞıRı SOĞUMA ÖLÇÜMÜYLE AŞıLAMA KONTROLÜ Aşılamanın soğuma eğrisine etkisi Yeniden ısınmanın yüksek olması, yüksek çekinti eğilimine işaret eder.

Grafit şeklinin kontrolü Magnezyum işlemi ile grafitin küreselleştirilmesi ve termal analizin sınırları

GRAFİT ŞEKLININ KONTROLÜ Grafitin küreselleştirilmesi Yapraksı grafitin küresel yapıya dönüşebilmesi için, sıvıdaki sülfür ve oksijen seviyelerinin düşürülmesi gerekiyor. Potada yapılan Mg işleminin amacı, sıvı dökme demir içindeki sülfür ve oksijen miktarını azaltmaktır.

GRAFİT ŞEKLININ KONTROLÜ %Mg neden güvenilir bir parametre değil?

GRAFİT ŞEKLININ KONTROLÜ %Mg neden güvenilir bir parametre değil? F. Mampaey et al. International Foundry Research (2007) 1420 C de Xs e bağlı değişen oksijen aktivitesi değerleri

GRAFİT ŞEKLININ KONTROLÜ %Mg neden güvenilir bir parametre değil? Sıvıdaki oksijen aktivitesi: ao Tretman sırasında: Şarj malzemeleri Sıvı metal sıcaklığı Bekletme süresi Mg + O MgO Mg + S MgS İlk olarak sıvıdaki oksitler indirgenir (FeO, MnO, SiO 2 ) ao < 120 ppb Mg nin etkisi yavaşlıyor Tretman sonlandığında: Mg: %0,06 = 600 ppm = 600.000 ppb ao: 0,072 ppm = 72 ppb

Durum çalışması Termal analiz ile gri dökme demirde aşılama kontrolü

DURUM ÇALıŞMASı Durum çalışması: Termal analiz ile aşılama kontrolü Gri dökme demir: %C: 3,26 %Si: 1,72 %P: 0,037 Aşısız, %0,10 aşı, %0,20 aşı (Aşı: IM 75 B) Her aşı yüzdesi için: Soğuma eğrisi Spektrometre analizi Merdiven numune

DURUM ÇALıŞMASı Durum çalışması: Termal analiz ile aşılama kontrolü Gri dökme demir: Aşısız numune: CEL = 3,60 a %C: %3,26 %Si: %1,72 %P: %0,037 Aşısız, %0,10 aşı, %0,20 Aşılamayla birlikte: %0,20 aşılı numune: CEL = 3,60 b Aşırı soğuma ( T) azaldı Yeniden ısınma ( TM) azaldı

DURUM ÇALıŞMASı Durum çalışması: Termal analiz ile aşılama kontrolü Aşısız numunenin en ince (t = 5 mm) kesitinde görülen masif sementit (beyaz) ve perlit fazları %0,20 aşılı numunenin en kalın kesitinde (t = 40 mm) gözlemlenen perlit matris ve A-tipi grafit

DURUM ÇALıŞMASı Sonuçlar Kompozisyon kontrolü: Soğuma eğrileri kompozisyonun ocak başında hassas bir şekilde kontrol edilebilmesini sağlar. Aşılama kontrolü: A-tipi grafit için eklenmesi gereken optimum aşı miktarı soğuma eğrileri yardımıyla belirlenebilir. Çekinti riski: Çekinti oluşma riski, soğuma eğrileri yardımıyla döküm öncesinde tayin edilebilir.

Teşekkür Bu çalışmada sunulan durum çalışmasının dökümleri Ay Döküm de gerçekleştirilmiştir. Sayın Rıdvan Erdil ve Sayın Orhan Aral başta olmak üzere, çalışmada emeği geçen tüm Ay Döküm çalışanlarına katkıları için teşekkür ederiz.

Teşekkürler

ao Toplam Oksijen Oksijen aktivitesinin kontrolü Mg tretmanı ve aşılama sonrası toplam oksijen (mavi çizgi) ve oksijen aktivesi (yeşil bloklar) değişimleri.

%Uzama Çekinti eğilimi Oksijen aktivitesinin kontrolü Küresel GDD için optimum ao = 72 ppb 25 mm parça kalınlığı %0.3 aşı Temiz sıvı metal (Sorel) Mg tretmanını etkileyen diğer parametreler Tretman sıcaklığı Tretman için kullanılan Mg miktarı Sıvıdaki kükürt miktarı

Küresel grafitin çekirdeklenme süreci Küresel grafitli dökme demirin çekirdeklenme süreci, gri dökme demire kıyasla bazı farklar içeriyor. Son olarak: Ba, Ca ve Sr elementlerinin silikatları oluşuyor. MgS inklüzyonları ( < 5 m) Çeşitli magnezyum silikat fazları MgS üzerinde çekirdekleniyor: MgO.SiO 2 2MgO.2SiO 2

Magnezyum, Sülfür ve Oksijen dengesi Magnezyum: Dökme demirdeki sülfür ve oksijeni temizliyor. Mg (final) = %0.04 - %0.06 (Tek başına %Mg anlamlı değil) Yüksek Mg: Sülfür ve oksijen azalır Aşılamanın verimi düşük olur. Küre sayısı. Döküm parçada çok fazla inklüzyon ve dross bulunabilir. Viskozite artacağı için çekinti görülebilir. Çok yüksek Mg grafit şeklini bozabilir, küresellik. Yetersiz Mg: Küreselleşme sağlanamaz. Sülfür: Çekirdeklenme için gerekli, fazlası küreselleşmeyi bozuyor. %S (baz metal) = %0.010-0.015 optimum (%0.025 üst limit) %S (final) = %0.005 0.007 Oksijen: Çekirdeklenme için gerekli, fazlası küreselleşmeyi bozuyor. a O = 0.072 ppm (72 ppb: 25 mm kalınlık ve %0,3 aşı için)

Oksijeni gidermek için gereken Mg miktarı 3 Tonluk bir potada: ao: 100 80 ppb (0.1 0.08 ppm) Tel: 80 100 metre (20 metre fark) Veri: Halberg-Guss Saarbürcken (Almanya)

Karbon yüzmesi Ötektik üstü alaşımlarda, erken grafit çökelmesi nedeniyle karbon yüzmesi sorunu ortaya çıkabilir. Grafitin yoğunluğu sıvı demirden düşük olduğu için yüzeye çıkma eğilimi taşır. Erken çekirdeklenen küreler büyümek için daha uzun bir süreye sahiptir. Bu nedenle mikroyapıda daha büyük yapıda oldukları gözlenir. Nedenleri: Yüksek karbon eşdeğeri (CE) Verimsiz aşılama Yavaş soğuma Yüksek döküm sıcaklığı

Soğuma eğrisinin sağladığı veriler Aşılama yeterli mi? Karbür oluşma riski var mı? Çekinti oluşma riski var mı? Karbon yüzmesi oluşma riski var mı? Küresel grafitlerin boyut dağılımı nasıl? Karbon eşdeğeri istenen değerlerde mi? Mekanik özellikler istenen aralıklarda mı?

Kompozisyon kontrolü: Doygunluk derecesi (Sc) Tıpkı karbon eşdeğeri gibi (CEV), dökme demirin kompozisyonunu değerlendirmek için kullanılan bir ifadedir. Eşitlikler: Sc = %C / (4,3 - (%Si + %P) / 3) Bu ifade, bir dökme demirin kompozisyonunun ötektik kompozisyondan ne kadar farklı olduğunu gösterir. Sc < 1: ötektik altı dökme demir Sc = 1: ötektik dökme demir Sc > 1: ötektik üstü dökme demir

CEL in sınırları Telleryumlu kap sayesinde, ötektiğe yakın kompozisonlarda da CEL hesaplanabilir.