8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

1/60

t u n i k n k i n a l i h t l i s l e r i m a s a y h k j a j m r a n l r

CLT 25, SAYI 292, MART-NSAN 1984

Demir-elikte kalite simgesiZMR DEMR CELIK

SANAY ASt , l / i > l i \

:ELIK ZEL SAYS

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

2/60

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

3/60

YURT APINDA YEN BR HZMET ANLAYII

TEKNK TEHZAT, MHENDSLK VE PAZARLAMA MERKEZ

vinler, her eit nakil ve depolama tesisleri,inaat makineleri konularnda y urt iinde

ve dnda kazanlm 20 yl aan tecrbeSAYIN SANAYC, MTEAHHT VE YATIRIMCILARIN

EMRNE Y EN BR ORGANZASY ON VEHZMET ANLAYII LE SUNULMAKTADIR

TEKNK MAVERE

isteklerinizi, problemlerinizi bize geti rin. Size yardmc olalm.

P R OJ E , T E K N K Y A R D I MElimizdeki yllarn deneyiminden ge-mi geni teknik bilgi birikiminden sizde yararlann.

ANAHTAR TESLM KOMPLE MALAT

isterseniz komple tesisinizi iler vazi-yette teslim edelim.

K ISM MALAT VE TESLMAT

isterseniz standart elemanlarmz vemakinelerimizi aln. Tesisin geri kalanksmn yereceimiz projelere ve tavsi-yelerimize gre kendiniz yapn veyabakasna yaptrn ve en ekonomik -zme varn.

M O N T A J H Z M E T L E R V E Y A R D I M I

Montaj biz yapalm veya 5-90 ton kal-

drma kapasiteli vinlerimizle size yar-dmc oaim.

Bu hizmetlerden yararlanmak istiyorsanz TEKNK TEHZAT,MHENDSLK VE PAZARLAMA MERKEZMZE mracaat ediniz.

MM - ENDSTR A..Necatibey Caddesi 207 ahin Han Karaky ISTANBULTelefon: 149 44 7 -149 77 61 Teleks: 26 309 msm-tr

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

4/60

X.

N E D E N

USK-7 Kaynak dikilerinin kontrolnde ve malzemelerde ktleselhatalarn aranmasnda baar ile kullanlan bir cihazdr.

100 dB Kazan0-10 mm Test alanna dahi kalibrasyonu1 mm kalnlklarda dahi ideal kalrdk lmHereit hava artlarnda alma imkanD etkenlere mukavim gvdeUSK-7 Tm zellikleri ile yepyeni bir CHAZDIR.

TRKYE MMESSL:

HEOS T.A.S.Peremli Sok. 11-15 Karaky-SANBUL Tel: 143 45 45 (3 Hat)

MMESSL OLDUUMUZ FRMALAR

KRAUTKRAlMERUltrasonik Cihazlar Magnetik hata Dedektrleri

ve Penetrant SvlarSnai Rntgen Cihazlar Kaynak Makinalar

ve Tehizat

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

5/60

SAH B : Makina Mhendisleri Odas adnaProf. Seluk SOMER

SORUMLU YAZI LER MDRM . M e r i h Z G E N

YAYIN KURULUi b r a hi m N A L , Re at E R L E V E N T , M u r a t N -D E R , D r . R . O r ha n Y I L D I R I M , A z m i M A C U N ,

D r . Y . S a m im N L S O Y , Y a v u z G L E , E r t u -r u l K I L I

YAZI YAYIN KOULLARI Yaz lar, dosya k dna, da kti lo i le seyrek satir liyazlm, iki kopya olarak; yaz zeti, yazarn ksazgemii, adresleri ve telefonlar i le bir l ikte gn-der i lmelid i r . Y az ek i o lan fotoraf lar , net ve temizolmal, grafik ve ekil ler basm iin aydnger ya dabeyaz kda rapido i le izi lmelidir.

zgn ve derleme yazlarda, varsa, yararlanlan kay-naklar; evir i yazlarda, evir inin yapld kaynakbel i r t i lmel id i r .

Gnderi len yazlar, yaynlansn ya da yaynlanmasnyazarna geri veri lmez, zgn ve derleme yazlarda-ki f ikir ve grler yazarna, evir iden doacak so-rumluluk ise evirene aittir.

Yay n Kurul u, gnderi len yazlar zerinde gerekligrd dzeltmeyi yapmaya yetki l idir.

Gnderi len yazlar, daha nce baka bir yayn orga-nnda yaynlanmam olmaldr.

Dergide yaynlanan yazlara, bir dergi sayfas iin,zgn ve derleme yazlarda 1.500.TL; evir i yaz-larda 1 .0 00 .TL. net deme yap l r .

Dergideki yazlar, kaynak gsteri lmek kouluyla,baka yayn organlarnda yaynlanabil ir.

ABONE KOULLARIMakina Mhendisleri Odas'nn Trkiye'deki yele-rine parasz gnderi l ir. Says 1 50 . TL ; Y l l k abo-ne 1. 500 . TL ; mhendisl ik ei t imi yapan renci-lere % 50 indir im yap l r. Y urt d y l l k abone

35 ABD Dolar .

YNETM YERKonur Sokak No. 4/4 Kz lay - ANKARATel : 1 8 2 3 7 4

REKLAM FYATLARI VE KOULLARIn Kapakn i Kapak

Arka Kapak Arka Kapakf Sayfa1/2 Sayfa1/4 Sayfa1/6 Sayfa1/8 Sayfa

1 2 0 . 0 0 0 . T L .6 0 . 0 0 0 . T L .7 0 . 0 0 0 . T L .5 0 . 0 0 0 . T L .3 5 . 0 0 0 . T L .2 0 . 0 0 0 . T L .1 5 . 0 0 0 . T L .1 0 . 0 0 0 . T L .

8 . 0 0 0 . T L .

Derginin sayfa boyutlar 20 x 27 cm.'dir. Reklam

filmlerinin hazr lanmasnda bu boyutlar (yalnzn kapak iin 17,5 x 14 cm.) gz nne alnr, i vedi; kapaklarda, renkli bask istenebil ir. Ek renkkul lan ld nda, her b i r ek renk i in 20.000.TL.ek deme yaplr. Renk szm istenirse, ayrca15. 0 00. TL. denir.

Reklam bedelleri, fatura tarihinden balayarak enge on be gn iinde, Trkiye i Bankas, Ankara Yeniehir ubesindeki 89 87 No 'lu hesaba yat r l r .

DZG, FLM, MONTAJ, BASKIM A Y A M a t b aa c l k Y a y n c l k L t d . t i .Esat Cad. 44 Tel : 18 01 53 AnkaraBasld Tarih : Nisan 1984, Bask Says : 18000

m h e n d i sve m ak ina

AYLIK TEKNK DERG SAYI 292 MART - NSAN 1984-

NDEKLER

ELKLER VE ELK STANDARTLARIErdoan TEKNO.D.T.. Metallurji Mh. Blm. retim Grevlisi

ELK SACLARIN BMLENDRME(DERN-EKME) ZELLKLER

Tayfur ZTRKO.D.T.. Metallurji Mh, Blm. retim Grevlisi

ELKLERN ISIL LEMLERHaluk AT ALAO.D.T.. Metallurji Mh. Blm. retim Grevlisi

ELKLER ve YZEY SERTLETRMELEMLERDr. akir BORO.D.T.. Metallurji Mh. Blm. retim Grevlisi

12

18

25

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

6/60

SUNU

elik, her lkede sanayilemenin temel gerecini ve elik sanayii de temel ar sanayi daln oluturur. 20.yzyln balarnda hzlanan elik retimi, zellikle 2. Dnya Sava sonrasndaki teknolojik gelimelerdenyararlanarak, yaklak 700x10$ ton/yl dzeylerine eriti. 1973 ylndaki petrol krizi, tm sanayilemi l-kelerde olduu gibi, Trkiye 'de de elik sanayiine bir duraksama getirdi. Trkiye 'nin elik retim kapasitesibugn iin 4.5 xlO ton/yl fakat, elik retimi ancak 3-3.5x10 ton/yl dzeyindedir.

Sanayileme srecini hzlandrmak iin elik sanayine nem vermek zorunludur. Bugn sanayilemi lke-lerde kii bana den elik retimi 400 kg zerinde iken kalknmakta olan lkelerde 100 kg'n altnda kal-maktadr. Trkiye 60-70 kg ile olduka aalarda yeralmaktadr.

elik sanayiinin kalknmas bir yandan makina dier yandan tat, kpr, inaat v.b. yapm sanayilerini et- \

kiler. Bu sanayi dallarnn etkileimi ekonominin genel gelime erevesini oluturur.elik sanayii kadar, retilen eliklerin tm ve nitelik (kalite) dzeyleri de ok nemlidir, zellikle ekono- imi politikalarmzn hemen tmyle dsatm stratejilerine baland bu ve gelecek dnemlerde hem elikahmm en az dzeylerde tutmak ve hem de dsatm olanaklarn alabildiince artrma yollarn aramak ka-nlmazdr. eliklerin makina ve yapm sanayiinin gereksinmelerini karlayabilecek tr ve nitelikte retil-meleri ve ayrca tketici sanayiilerin bu tr ve niteliklerin bilinciyle elik seip kullanmalar bu yolda atlm \olumlu admlar olacaktr. \

Y

Gerek elik retiminde ve gerekse seimi ve uygulamasnda elik standartlarndan yararlanmak ve onlara .uygunluu salamak hem teknik ve hem de ekonomik ynden kazan salar. elik retiminde de, uygulan-masnda (da bilinli davranmak zorunluluu vardr. \Dergimizin bu saysn ELK ZEL SAYISI olarak dzenlerken amacmz, okurlarmzn eliin kullanl-masna ynelik bilgilerin tazelenmesine katkda bulunabilmek ve el altnda bulundurabilecekleri bir kaynak '

saynn hazrlanabilmesi oldu. elik konusunda bir zel saynn okurlarmzn ilgisini ekecei dncesioluunca, bu konuda ODT Metallurji Blm retim yesi Sayn Do. Dr. Erdoan TEKN'nin yardm-larn rica ettik. Bylece balatlan alma sonucu oluturulan bir komisyon almalara balad, ve bu zel

saynm yazlar bu komisyon yeleri tarafndan hazrland. Bu zverili abalar nedeniyle Sayn Erdoan jTEK'N ve dier yazarlara teekkr ederiz. I

1Bu ekilde komisyonlar oluturarak zel saylarn hazrlanmas ya da belli konularda aratrmalarn yaplma- (s almalarmz, yelerimizin de katklaryla, srdrmek arzu ve amacndayz.

SayglarmzlaYAYIN KURULU

MHENDS VE MAK NA DERGS CLT 25 SAY I 292 MART - NSAN 1984

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

7/60

ELKLER VE ELK

STANDARTLARI

Erdoan TEKNO.D.T.. Metalrji Mh. Hm.retim yesi ANKARA

elik, kullanm bakmndan modern sanayiin belkemi-ini oluturmaktadr. Tm demirduji metaller ve alamlar-nn toplam dnya tketimi 50xl0 6 ton/yl olmasna karn,elik tketimi 700xl06 ton/yl deerini amaktadr. lke-mizin yaklak 3.5xlO6 ton/yl elik retimi, son yllardakitketim azalmasna karn, zellikle makina yapm sanayiigereksinmelerini tam olarak karlayamamaktadr.

ELK RETM VE ELK RNLER:

elikler Fe-C alamlardr. Genel tanmlarnda hep

%2 C st kst konulur; fakat yaln karbonlu takm elikleridndakilerin ounda, karbon % 1 deerini amaz. Tmeliklerin bileiminde, hammadde ya da katk maddelerin-den gelen Mn, Si, P ve S bulunur. Alam elikleri belirlizelikleri yaratmak amacyla Cr, Ni, Mo, V, W v.b. alamelementlerini de ierir. Gerek karbon eliklerinde gereksealam eliklerinde katklar (emprite) en dk dzeyler-de olmaldr.

elikler ya demir cevherlerinden ya da dorudan de-mir-elik hurdalarndan retilir. sdemir, Erde mir gibi"tmleik kurulular" da cevherdeki demir oksitler kok k-mr ile yksek frnlarda indirgenerek, sv pik dier adyla

scak metalelde edilir. Scak metal % 4 kadar karbon ileMn, Si, P, S v.b. katk elementleri ieren bir demir ala-mdr. Bu scak metal emens-martin ocaklarnda ya dakonverterlerde (B.O.F.) oksijen flenerek ykseltgenir ve bi-

leimi elikte istenilen dzeylere getirilir.MKEK Krkkale elik Fabrikas, Asil elik, Meta v.b.

"Kk elik Kurululan"nd& ise elikler hurda kullanla-rak dorudan elektrik ark ocaklarnda (E.A.O.) retilirler.

elik retiminde oksijen flendiinden, sv elik iin-de znm olarak kalan oksijenin giderilmesi gerekir. Buamala uygulanan ileme "oksijen giderme ilemi" (-deok-sidasyon) denir. Sv elikte oksijenin giderilme oranna g-re elikler kaynar, yar durgun ve durgun elik diye anlr-lar: "Kaynar elikler" oksijen giderme ilemi uygulanma-m eliklerdir; "durgun elikler"ise oksijeni tam olarak

giderilmi eliklerdir. Durgun eliklerin kimyasal bileimle-ri yap iinde edalmhdr, fakat maliyetleri kaynar elik-lere oranla daha yksektir. Kaynar eliklerin ise kimyasal

bileimleri edalmlhk gstermez. Dk karbonlu

(< % 0.25) elikler kaynar elik olarak dklr. Isl ilemuygulanacak tm elikler durgun elik olarak dklmek zo-rundadr.

elik retim sreleri sonucu elikte oksit, silikat, alu-minat ve slfr bileiklerinin oluturduu "kalntlar" do-ar. Bunlar, eliin zeliklerini olumsuz ynde etkiledi-inden, olabildiince giderilmeli ve denetlenmelidir. Mo-dern elik retiminde uygulanan "gaz giderme ilemi"(-degazlama) sv elikte znm olan H2 ve dier gazlangidermeyi amalar. Gaz giderme, sv elie dkm ncesiargon fleme ya da azot fleme yntemiyle uygulanabilir.Daha etkin olarak bu ilem "vakum altnda gaz giderme"

yntemiyle gerekletirilir. lkemizde yalnzca bir kkelik kuruluunda bulunan vakum altnda gaz giderme uy-gulamas, znm gazlar giderdii gibi kalntlar da enaz

dzeylerine indirerek "temiz elik "retimini salar.Gaz giderme ileminden sonra sv elik dkme alnr.Dkm ilemi ya da ingot dkm ya da srekli dkmyntemleriyle yaplr. Ingotlardan scak haddeleme ile ktk ya da yassktk (slab) retilir. Srekli dkm makinalaramaca gre srekli dkm kt ya da srekli dkm yass-kt retirler.

Ktklerden ubuk., kebent, tel v.b. uzun eiit rn-leri; yassktklerden ise levha, sa ve erit gibi yass elikrnleriretilir.

Scak haddelenmi eliin yzeyi koyu gri renkli incsbir oksit katmam (tufal) ile rtldr. Bu katmann altnda

MHENDS VE MAKNA DERGS CLT 25 SAYI 292 MART 1984

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

8/60

ou kez s bir karbonsuzlam katman grlr. Oksitkatman asit yunaklarna daldrarak bilyal raspalama ya dakabuk soyma yntemleriyle giderilir.

Uygulamalar gerektirdike dayanc artrmak ve dahadzgn yzey elde etmek amacyla scak haddelenmi elik-lere souk haddeleme ya da souk ekme uygulanabilir.

Bu elik rnlerinin dnda, dvmelik elik paralar vepara elik dkmlerden de szedilebilir.

Grld gibi elik rnleri hem fiziksel biimleri,hem son bitirme ilemleri ile olduu gibi elik retim yn-temleri ve kimyasal bileimleriyle birlikte tanmlannca tamolarak belirlenebilmektedir. Bunun nedeni eliin zelikle-rinin i yaplarna bal olmasnda yatmaktadr.

ELKLERN YAPILARI:

Metallerin kristal yaplan iindeki atom dizilileri, me-kanik ve fiziksel zeliklerini belirler. Aiamlama ile bu dizi-li etkilendiinden zelikler de kendiliinden deiir.

eliklerde iyapi, scaklk ve kimyasal bileime bamlolarak deiir. Evre dnmleri sonucu eliin sertlik,tokluk, sneklik, akma ve ekme dayanlar ile yorulmadayanc v.b. mekanik zelikleri de deiir. eliklerde olu-an evre dnmleri Fe-C denge diyagramndan izlenebilir.(ekil-1) Ostenit blge scaklklarnda ostenit evresidengelidurumdadr. Ostenit % 2 C zndrebilir. Daha dk s-

Fe-C DENGE D Y AGR AM I

t o o o

80 0

60 0

00

2 0 0

n

-

r1 FERRT

A OSTENT

-/ FERRT

72 3

Fe,

FERRT

STENT

+KARBR

/

/

0. 2 0.4 0.6 0.S

V. C

ekil 1

caklklarda dengeli olan evre ferrit diye bilinir. Ferrit odascaklnda yalnzca % 0.002 C zndrebilir. Ostenitinferrite dnm sonucu aa kan karbon sementit(Fe3C) oluturarak anayap iinde kelir. Bu nedenle,

suverilmemi durumdaki elik yaplar hep ferrit ve semen-

tit karmlarndan oluur.

Ferrit-sementit karmlar oluum scaklklarna greperlit ya da beynitadn alrlar. Ostenitin perlit ya da beyni-te dnm, deimez bir scaklkta esl dnm ya dayksek scaklklardan srekli souma dnm biimindeolur. lki, "esl dnm diyagramlar"ikincisi ise "srek-li souma diyaramlar"ndai zetlenmitir.x Souma eri-leri bunlarn zerine aktrldnda souma hzna

baml olarak hangi evrelerin oluaca ve mekanik zelik-lerin hangi dzeylere eriebilecei belirlenebilir.

Souma hzlar bir yandan souma ortam ve koullanile dier yandan para byklne baml olarak deiir.

(x) bkz. s. 18 (Haluk Atala Makalesi)

Bunun sonucu, elik iyaps ok yumuak kaba perlittensert beynite dek deiebilir. Souma hz bunlann oluu-muna olanak vermeyecek denli yksek ise bu durumda eli-e en yksek sertliini kazandran "martensit" evresi olu-ur.

eliin mekanik zelikleri oluan evreler kadar, tane byklne, keltilerin tr, biim ve dalmlarna, yapiinde katk ve kalntlarn durumuna yakndan baldr,rnein, tane bykl dtke akma dayanc artar;sementit kresel biim aldka sneklik artar, H ve P soukgevreklemeye, Cu, Sn ve S scak gevreklemeye yolaarlar;

kalnt oran dtke ve biimleri kreletike toklukartar.Makina Mhendisinin elik kullancs olarak seecei

eliin, zelikleri ile i yaps arasndaki ilikiyix iyi bilme-si uygulamadaki baansnda nemli bir etmen olacaktr.

ELK TRLER VE ELK STANDARTLARI:

elik rnleri genellikle dkm elikleri ve ilenikelikler diye iki temel blme ayrlrlar. Dkm elikleripara dkmne uygun olan elikler, ilenik elikler ise s-cak ya da souk haddeleme yntemleriyle retilmi elikler-dir. Bunlann kimyasal bileimleri arasnda ok az farklarvardr. Bu nedenle, bu aynm gznne alnmadan elik tr-lerinden szedilebilir.

elikler elik reticilerince tketicilerin gereksinmele-rini karlamak iin retilirler. Bu nedenle tketici gereksin-meleri ile elik reticilerinin teknolojik retim olanaklar veretim ekonomileri arasnda bir ortak nokta bulma ve ortak

bir dil oluturma zorunluu vardr. Bunun gerekletirile-bilmesi, istenen ile sunulabilenin tanmlanp belirlenmesi ileolasdr.

elik tketen saniyiinin nasl bir elik istediini ayrn-tl olarak tanmlamas gerekir. Teknik artname diye anlanbelgeler ite bu amala hazrlanr. Buna karn, elik sanayiide retim olanaklarn, teknolojik kstlann ok iyi bilmelive tketiciye aktarabilmelidir. elik reticileri ile elik tke-ticileri arasnda ortak dili oluturan ve birinin uygulama ge-reksinmeleri ile dierinin teknolojik olanaklarn badat-ran belgelere elik standartlar ad verilmektedir. elik stan-

dartlan, her standart gibi, istenen ile sunulan arasnda biruyuma ve akma salar.

elik standartlar ABD'de zel kurumlarca, dier lke-lerde ise ulusal standartlar enstitlerince yaplmaktadr.

ABD'de en ok kullanlan elik standartlann yapan 3 kuru-lu Amerikan Demir-elik Enstits (AISI), OtomotivMhendisleri Dernei (SAE) ve Amerikan Gere DenemeDernei (ASTM) dr. Almanya'da DN, Fransa'da AFNOR,ngiltere'de BS, Japonya'da JIS elik standartlar geerlidir.Avrupa Ortak Pazar lkeleri arasnda EURONORM; aynca,ABD dndaki ou elik retici lkenin ye olduu Ulus-lararas Standartlar rgt, ISO, elik standartlarm, evren-sellik kazandrma amacyla birletirme abalan tamakta-dr.

lkemizde elik standartlann TSE yapmaktadr. Bun-

lann tmnn genel kabul grd ve yeterli olduu peksylenemez. Byk elik kurulutan sanayide zel geerli-lii olan kendi standartlarn kullanmaktadr. elik stan-darttan eliklerin blmlemelerini, trlerini, simgelerini,zelik ve niteliklerini ierir. Bu bakmdan, elik standart-lar, belirli bir uygulama alan iin kullanm uygunluu t-

ketici sanayiince benimsenmi ve retimi de retici sanayiin-

ce yklenilmi olan elikler iin genel kabul grm birartname, dier bir deyile standart artname, olarak nite-lenebilir. elik standarttan yalnzca zelik ve nitelik deer -

x "el ik Seimi ve elik Standartla r" E. Tekin SEGEM yayn,baslyor.

MHENDS VE MAKNA DERGS CLT 25 SAYI 292 MART - NSAN 1984

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

9/60

lerini belirtmekle kalmaz, kabul edilebilirlik ve kstlar ilekabule temel olacak deney ve rnekleme yntemlerini dekapsar. elik standard bunlar iermiyorsa tketici ileretci arasnda yaplacak szlemede bir ek-artname ile bukonular kapsanmaldr.

Birelik sipariinde yalnzca eliin simgesini vermek yeterli deildir. Byle bir davran elik reticisini yalnzcakimyasal bileim bakmndan balar. Halbuki, verilebildi-ince, oksijen giderme yntemi, iyap temizlik ve salam-l, kalntlarn dzeyi, sertleebilirlik kstlar, yzeydzgnl v.b. eliin nitelik dzeyini belirleyen tm de-ikenler de artnamede verilmelidir.

DKM ANALZ-RN ANALZ AYRIMI:

elikler belirli zelik ve nitelikleri ile kullanm alanla-rna gre blmlere ayrlabilir. Kullanm alanlarna gre b-lmleme, standartlara da girmi olmasna karn, en yaygn

blmleme kimyasal bileim temel alnarak yaplr.Kimyasal bileim temel alnarak retilen eliklerin re-

timinde elik reticisi kimyasal bileim aralklar ile kstla-n'n bilmek zorundadr. Bu aamada eriyik eUkile kat e-lik arasnda kesin bir ayrm szkonusudur. Tm elementlersv elik iinde edahmhlk gsterirler. Buna karn kat-lamann olubiimi eliin kat ktlesi iinde kimyasal bi-leim farkllklar yaratr. Bu farkllk kaynar eliklerde da-

ha ok, durgun eliklerde daha azdr Sv elik ile katelik arasndaki bu kimyasal bileim farkll "dkm ana-lizi"x ile "rn analizi"** uygulamasn zorunlu klmakta-dr.

elik reticileri, alma yntemleri gerei eriyik elik-ten alnan numunelerin kimyasal zmleme sonularnkullanr; onlar iin dkm analizi geerlidir. Standartlardaverilen kimyasal bileimler dkm analizleridir. elik re-ticisi rettii eliin bileimini dkm analizine gre ayar-lar. eliin bileimi dkm analizini tutarsa, elik standart-larda verilen deerlere uyduu iin, standart elik; tutmaz-sa "standartd elik "diye tanmlanr.

elik kullancs rn analizi zerinden deerlendirme yaptndan elik standartlarnda ayrca dkm analizi de- erlerinden kabul edilebilir sapmalarda verilir. Standart

eliklerin rn analizi bu sapma kstlar iinde kalmak zo-rundadr.

AISI / SAE Standart elikleri ve Simgeleri:

AISI / SAE standart elikler listesi en ok kullanmtemeline gre oluturulmaktadr. Bu nedenle de bu listelerzaman zaman deitirilir.

AISI / SAE elik simgeleri drt, be ya da alt rakam veharften oluur. Simgenin son iki rakam 100x(% C) deeri-ne edeerdir. rnein SAE 1040, bileiminde ortalama% 0.40 C bulunan bir elii simgeler Eer % C ^ 1 ise,

be rakaml bir simge kullanlr: 52100 gibi.Simgenin ilk iki rakam AISI / SAE elik blmleme-

sindeki elik trlerini belirler. Karbon eliklerini u trleroluturur (SAE J 403):

10XX Yaln karbonlu elikler (en ok % 1 Mn)11XX Kkrtl kolay ilenir elikler (otomat elik-leri ).

12XX Kkrt-fosforlu kolay ilenir elikler15XX Yksek manganl elikler (% 1-1.65 Mn)Dk alaml elikler kimyasal bileimlerine gre

13XX den 9XXX'e deiik simgelerle gsterilir (SAE J404). Bunlarn en ok kullanlan bazlar unlardr-

13XX(%1.75Mn)

x eski deyimiyle pota analizi

xx ya da para analizi

41XX (Cr-Mo)43XX, 86XX, 93XX(Ni-Cr-Mo)46XX, 48XX(Ni-Mo.)51XX, 51XXX, 52XXX (Cr)61XX(Cr-V)72XX(W-Cr)92XX(Si-Mn)Sertleebilirlik zeliini artrmak iin bor'katml, ile-

nebilirlik zeliini artrmak iin kurun katml retildikle-rinde elikler drt rakaml simgelerinin ortasna bir (B)ya da (L) konarak belirtilir:

86B45 ve 11L40 gibi. ASTM A 29, SAE J403, SAE J404 standartlar SAE / AISI standart eliklerinin dkm analizlerini vermektedir,rn analizleri ise ASTM A 29 ve SAE J409'C standartla-rndan karlabilir.

Gerek karbon elikleri ve gerekse dk alaml e-likler sertleebilirlik gvenceli olarak da retilmektedirler.Bu elikler su verilip sertletirildiklerinde yzeyden belirliderinliklerde ngrlen sertlie ulaabilme gvencesi tar-lar. Bu tr elikler, 1040 H ve 4340 H gibi simgenin sonu-na bir H harfi getirilerek belirtilir. SAE J 1268 standardsertleebilirlik gvenceli AISI / SAE elikleri ile sertleebi-lirlik kuaklarn vermektedir.

lkemizde, makina yapm sanayiine elik retenler ara-snda sertleebilirlik zelii uygulamasn yalnzca Asilelik yapmaktadr.

DN elikleri ve Simgeleri (1,2)

DN elik standartlar DN kataloglar ile DN elikelkitaplarnda verilmitir.

DN standartlarna gre elikler, hem gere saylar ileve hem de DN elik simgeleri ile tanmlanr. Gere sayla-r elikler iin olan bir temel gere says ile drt rakaml

bir tr katsays ile belirtilerler. 1. 3246 gibi. Tr katsays-nn ilk iki rakam temel elik trn son iki rakam ise alt-trn belirler.

DN elik simgeleri AISI / SAE simgelerinden farkl-drlar: Alamsz eliklerdeyimi karbon elikleri deyimi ye-rine kullanlr. Bunlarn simgeleri, karbonun kimyasal sim-gesi (C) ile balar ve ardndan da karbon katsays gelir.

Karbon katsays, eliin ortalama karbon orannn 100 ka-tdr rnein, C 15, ortalama % 0.15 C ieren ve SAE1015 eliine edeer olan eliktir.

Karbonlu elikler kullanm amalarna uygun olarakayrca kk harflerle belirtilirler.

Cf alevli ve indklemli sertletirmeye uygun elik-ler

Ck kkrt ve forforu dk eliklerCm belirli bir % kkrt aral olan eliklerC souk baezme ilemlerine uygun elikler Alaml eliklerin ise karbon katsays (100x% C)

ile balar ve bileimlerindeki alam elementlerinin oktanaza giden sralamasyla ve kimyasal simgeleri kullanlarakgsterilir Oranlar eit olanlar ABC. srasn izler. Alamelementi simgelerini, bunlarn tam katsaylar izler. Katsay-lar, bileim yzdelerini belirli arpanlarla arparak bulunur.arpanlaryledir.

Cr, Co, Mn, Ni, Si, W iin 4 X Al,B,Mo,Pb,Viin 10 XC, N,P, S iin 100 Xrnein, % O.7 Cr, % 1.6 Mn, ve % 0.35 C ieren bir

elik DN simgelemesine gre 35 Cr Mn 3 6 diye gsterilir. Yksek alaml eliklerin simgeleri (X) ile balar ve

alam elementleri bileim yzdeleriyle belirtilir: X 12 CrNi 18 8 simgeli bir DN elii % 0.12 C, % 18 Cr, % 8 Niierir. Yksek hz eliklerinin belirleyici ilk harfi (S) dr.Bunlarn tm de % 4 Cr ierdiinden simgede belirtilmez;

MHENDSVE MAKNA DERGS CLT 25 SAYI 292 MART -NSAN 1984

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

10/60

dierleri W, Mo, V ve o srasyla belirtilir. S 6-5-2-5 gibi.

a) Ktle elikleri

Bunlar zellikle yaplarn ve kaba makinalarn yapmn-da kullanlan eliklerdir. Seimlerinde l olarak kimyasalbileimleri deil, ekme dayanlar alnr. Simgede, kabuledilebilir en dk ekme dayanc kgf/mm2 trnden belir-tilir. Bu eliklerin yaklak AISI / SAE edeerleri yledir.

St34St37St42

St46St50St60St70

SAE 1010SAE 1015SAE 1020

SAE 1025SAE 1030SAE 1040SAE 1050

b) Islah elikleri

Bu elikler DN 17200 standardnda kapsanmaktadrMakina yapm sanayiinde su verilip menevilenerek kulla-nlan tm DN standard elikler, sl ilem uygulamalar,mekanik zelikleri ve sertleebilirlik kuaklan ile bu stan-dartta verilmektedir.

KULLANIM ALANLARINA GRE ELKLER:

Gerek anlan amerikan ve gerekse alman standartlar

iinde belirli kullanm alanlar gereksinmelerine uygun e-likleri kapsayan standartlar da vardr. Bunlarda ama belirlizelik ve nitelikleri tayan eliklerin belirli gereksinmelerikarlayabilmesi iin bir standart altnda toplayp bir kolay-lk salamaktr. Bunlara baz rnekler aada verilmitir:

SAESAE

ASTMASTM

DNDN

J995J316

A20A545

462017111

elik somunlar Yada menevilenmi karboneliinden tel ve yaylarBasnl kaplar iin saSouk ezme nitelikli makina ci- vatalar iin karbon eliindentel. Yay elii lamalarCivata, somun ve perin iin d-k karbonlu alamsz elikler

DN 17155 Kazan salarelikler ister kullanm alanlarna ister mekanik zelik-

lerine ve isterse kimyasal bileimlerine gre blmlere ayr-lp tanmlansnlar, belirli bir eliin bir uygulama alan iintamas gereken tm zelikler dier bir uygulama alan iingereken zeliklerle edeer olmayabilir, rnein, bir SAE4340 elii bir im bime makinasnda da, bir uakta dakullanlabilir. Fakat her iki uygulamada da bu elikten iste-nen yorulma dayanc, arpma dayanc deerleri farkl ola-cak ve bunun sonucunda, szgelimi, uak yapmnda kulla-nlan bir 4340 eliinin hem iyap temizlii(= kalnt azl-) ve hem de iyap salaml (= klcal atlak ve gzenek

yokluu) bakmndan ok daha yksek nitelikli olmas gere-kecektir. te, bu durumlarda "nitelik tantalan" ad veri-len ve bir eliin belirli bir uygulamaya en uygun zelikleritayan trn semeye yardmc olan belirleyici zeliklerkullanlr. Nitelik tantalan mekanik zeliklere ek olarak,kalnt dzeyi, iyap salaml, tane bykl, sertlee-

bilirlik gibi metalbilimsel zelikleri de ierir. Standartlara da girmee balayan bu tr deerlendirmeler sipari

verilen bir eliin amaca uygunluunu salamak bakmn-dan siparite de mutlak verilmee allmaldr.

Makina yapm sanayiinde en ok kullanlan elikler ilezeliklerine ksaca deinebiliriz:

KARBON ELKLER:

Karbon elikleri alamsz eliklerdir. Bunlar ya doru-dan para dkm olarak ya da scak haddelenmi souk bi-tirilmi olarak makina mhendisinin kullanmna sunulur..tlenik elikler genel adyla anlan ikinci tr eliklere dv-me, presleme, talal ileme vb. ilemlerle son biimleri veri-lir. Scak haddelenmi ya da souk ekilmi olarak kullan-labildikleri gibi baz uygulamalar iin kabuk soyulmu du-rumda da kullanlrlar. lemleri gerei bazlar tavlanr,gerilim giderilir ya da ilenebilirlik zelliini artrc sl i-lemlere sokulurlar.

Para dkmler genellikle kuma dkm yntemiyleretilir; daha sonra gerektii gibi sl ilem ve talal ileme-ler uygulanr. ASTM standartaln ile DN standartlarnda enaz ekme dayanc temel alnarak belirlenmi dkm elikle-

zelik

ekme dayanc MPa

Akma dayanc MPa

% Uzama

Sertlik, HB

Charpy, J.

Dayankllk kst, MPaentiksiz

entikli

Isl ilem durumu

60.000

434

24 1

30

131

16

207

131

Tavl

DKME ELK TRLER*

70.000

517

290

27

14 3

41

241

152

80.000

565

33 1

23

163

47

255

179

Normallemi Normalle nipmenevilen-mi

90.000

62 1

379

20

179

35

269

193

Normallenipmenevilen-mi

100.000

724

517

19

212

54

31 0

214

Suverilipmenevi-lenmi

Bu trler, enaz ekine dayancmm (psi) deeri temel alnarakbelirlenmektedir.

MHENDS VE MAKNA DERGS CLT 25 SAYI 292 M ART -N SAN 1984

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

11/60

ri verilmektedir. ASTM standartlarnda verilen karbon elik-lerinden dkmlk yap eliklerinin bazlarnn zellikleriaaya karlmtr:

Karbonlu elikler, yukarda deinildii gibi, gerek me-kanik zellikleri ve gerekse kimyasal bileimlerine gre ta-nmlanp belirlenebilir. Kullanc yalnzca mekanik zelikle-rine gre elik seimi yapsa da, rnein bir St 60 gibi, e-lik reticisi bunu, eliin kimyasal bileimini ayarlayarakretir. eliin zeliklerini belirleyen etmenlerin bandakimyasal bileim gelmektedir. Sertlik, ekme dayana, ile-nebilirlik, tokluk yorulma kst gibi zelikleri bileim ilk

elden etkilemektedir.Karbon, eliin bileimindeki temel sertlik ve dayan

artrc elementtir. Buna karn sneklik, tokluk, kaynakla-nabilirlik v.b. zelikleri olumsuz ynde etkiler. Aada ba-z yaln karbonlu eliklerin mekanik zeliklerine rnekler

verilmitir.:

LEM DURUMU

elikAkmadayanc (MPa)

ekmedayanc (MPa) % Uzama

1020 SHST

1040 SH

SSM

1050 SHSSM

1095 SHSSM

207352297

290

490434-662

338579496-806

455524552-1044

379421414

496

552662-896

621690724-945

827683896-1489

251538

18

1217-24

151025-15

101010

SH: Scak haddelenmiSC: Souk ekilmi

T: TavlanmSM: Suverilip menevilenmi

Mekanik zelik deerleri kesit alan ve para byklile deiir. Bu nedenle karlatrmalarda ve kabullerde yal-nzca standart deney ubuklan kullanlarak elde edilen so-nularn geerli olaca unutulmamaldr.

En nemli zelliklerden biri olan ilenebilirlik en yk-sek deerine genellikle % 0.17-0.22 C arasnda ular Kar-

bon bu deerlerin dnda kaldndan ilenebilirlik d-er (ekil 2).

0.1 0.2 03 Ot 05 06 0.7 0.8 0 9 1.0

lenebilirlik zellii, SAE 1212 ya da SAE 1117 gibi belirli bir kolay ilenebilir eliin ilenebilirlii temel al-narak ve greceli olarak 100 zerinden verilir. Otomat elik-lerinin ilenebilirlii kkrt ve forfora ek olarak kurun, te-lr, selen ve bizmut katmlaryla artrlabilir Aada oto-mat eliklerinin zelikleri karlatrmal olarak verilmitir.

lem Akma ekme l ene-elik Durumu Dayanc MPa Dayanc MPa % Uzama bilirlik

1212 SH

S12L15 SH

S

1117 SHS

1137 SHSSM

1144 SHSSM

1045 SHSSM

228

400234414-552

234-317352-496

331566938

3526201124

338579468-798

379

517393483-620

428-524476-538

6076761082

6486901310

621690724-945

25

10

141-168

115-16822 136-16810-18 136-205

23-3315-20

1510

5

1510

9

151015-25

100100

717171

696969

515151

SH: scak haddelenmi, S: souk ekilmi, SM: suverilipmenevilenmi

T = 200C

Grld gibi elik iyapas iinde, ileme srasndatala oluumu kolaylatrc, k'urun, slfr v.b. kalntlarnbulunuu ilenebilirlii olduka artrmaktadr.

yap ile amaca uygun zelik arasnda ok yakn biriliki vardr. rnein otomat eliklerinde ilenebilirlik ennemli zelik olduundan slfr kalntlar iyapda bulun-mas istenen nesneler iken, yorulma uygulamalarndakiolumsus; etkilerinden tr enaz dzeye indirilmek ve b-yklkleri de kitlmek zorundadr (ekil 3).

oo.

1100

a:uo_u1/1

o

1000

90 0

8 00

70 0

600

Kalntlarcok ve r

Kalntlaraz ve kk

V

1 1

SA E

I

10 C5

_

10 10 10 E V R M

10SAYISI

10 L O G )

10

ekil 2

ekil 3Yorulma dayancn ya da dayankllk kstn artran di-

er etmenlerden ikisi de yzey dzgnl ile yzeyde yara-tlan basma gerilimleridir. Basma gerilimleri eliklere yzeysertletirme yntemleri uygulanarak kazandrlr.*

ekme dayanc, Su, yaklak 1400 MPa deerinin altn-

* bkz. s.... akir Bor

MHENDSVE MAKNADERGS CLT 25SAYI292 MART - NSAN 1984

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

12/60

S , = O.S Su C

. = k l O . S S u ! E

t o 5 , 0$

E V R M S A Y I S I ( L O G )

10 7

ekil 4

da olan eliklerde dayankllk kst, Se, genellikle 0.5 Sudeerine eittir. Labaratuvar koullar altndaki yorulmadavranm kabaca, aadaki gibi izilecek bir yorulma eri-siyle kanlabilir: O3 evrimde 0.9 Su ile O6 evrimdeki0.5 Su noktalarn birletiren ABC erisi her elik iin izi-lebilir (ekil 4).

Gerek mhendislik uygulamalar iin ise tasarmda,k < 1 olan bir yorulma dayanc arpan kullanlr ve eri

ADE olarak belirlenir.

DK ALAIMLI ELKLERAlaml eliklerin tm su verilip menevilenerek kul-

landr. Isl ilem uygulamalaryla amalanan, bunlarn ze-liklerini iyiletirmek ve yksek deerlere ulamaktr. Yk-sek alaml olanlar paslanmaz elikler ile takm eliklerinioluturur. Makina yapm sanayiinde kullanlanlar toplam% 5 alam orann gemez ve dk alaml elikler diyeanlrlar. Bu eliklerin sertlikleri ile ekme dayanlar ara-sndaki bant en ok kullanlan deerler iin ekil 5'tegsterilmitir.

O

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

13/60

Karbon ile alam elementleri dk alaml eliklerinher iki alt trnn temel zeliklerini etkilerler. Eriilebile-cek en yksek yzey sertlii eliin % C deerine baml-dr: Genellikle % 0.6 C deerine dek % C arttka sertlik vedayan ta artar. Ne varki % C >0.3 olunca suverme ve kay-naklama ilemlerinde atlama olasl artar. Alam ele-mentleri enok sertleebilirlik zeliini artrma iin kulla-nlr; bunun dnda tokluk ve ilenebilirlik zeliklerini deartrrlar.

Byk ve kritik uygulamalar iin dk alaml elikle-

re dvme ilemi uygulanr. Dvmelik paralar vakumda gazgiderilerek gazlar en az dzeylere indirilip yle dklrler.Dvme ilemi elie edaml zellikleri kazandrr.

TAKIM ELKLER

Takm elikleri takm ve kalp yapmnda kullanlan yksek alaml eliklerdir. Uygulama alanna ve yerine g-re, yksek anma direnci, yksek scaklklarda (500-650C) sertlik ve dayan tutma, sl ilem sonucu boyutsaldengelilik ve tokluk gibi zellikleri tarlar. Bu zellikleronlarn takm ve kalplar dndaki uygulamalar iin kulla-nmlarnn da nedenidir.

Takm elikleri zenle retilmek zorundadrlar: Genel-likle elektrik ark ocaklarnda (EAO) retilip kk ingotolarak dklrler, vakum altnda gaz giderme ve i yapy

iyice arndrmak amacyla, ayrca cruf altnda yeniden erit-me ilemlerine sokulurlar. Gazlarndan ve kalntlarndan

bylece arndrlm takm elii ingotlar dvlr ya da s-cak haddelenir. Bileimlerindeki alam elementleri karbroluturucu olduundan, bunlarn yksek anma direnleriiyaplanndaki ok yksek sertlikteki alam karbrlerinin

varlna dayanr. Bu nedenle dvme ya da haddeleme i-lemlerinden kan bir takm eliinin edaml zeliklergsterebilmesi iin i yapsndaki karbrlerinin anlan ilem-lerle edaml duruma getirilmi olmas gerekir. Bu, dahasonraki sl ilemler iin de gerekli bir nkouldur.

Genelde takm elikleri uygulama alan ve biimlerinegre 4 temel alt blmde toplanr:

Yksek hz elikleriSouk i elikleriScak i elikleriSarsm direnli elikler

AISI / SAE simgelemesinde T ve M tr olarak belirti-len yksek hz elikleri anma direnleri, kzl sertlikleri yada yumuama direnleri ve yksek dayanlar iin seilir-ler. Tm de % 4 Cr ierirler. T trleri volfram, M trleri isemolibden temellidir.

Her iki trn de kobaltt ve kobaltsz vardr. Yksekhz eliklerinin tm derin sertleen elikler&vc; bu nedenlede havada sertletirile bilirler.

Souk i elikleri, bileimleri gerei, yksek scaklklar-da kullanlamayan fakat, oda scaklklarnda yksek sert-lik ve anma direnci gsteren eliklerdir. AISI / SAE simge-lemesindeki O-trleri yada sertleir, A-trleri havada sert-leir. D-trleri ise yksek kromlu (% 12-14 Cr), yksek kar-

bonlu (% 1 5-2.5) havada sertleen eliklerdir.Scak i elikleri yksek scaklklarda anma direnci ve

yerine gre, tokluk isteyen uygulamalar iin seilirler. Bun-larn karbon oran greceli olarak dktr (% 0.3-0.6 C)Cr, W yada Mo temellileri olan bu elikler AISI / SAE sim-gelemesinde H-tr olarak tannr, zellikle basnl dkmv.b. kalplarn yapmnda kullanlan H 11, H 12, H 13 e-likleri bunlardandr. ;,v

Sarsm direnli elikler S-tr olarak bilinir ve rneindelgilerin almasnda olduu gibi, sarsmh almalardatokluk zellikleri yksek olan eliklerdir. Bir ou yay yapmnda da kullanlan yksek silisli (% 1-2.5 Si) elikler-dir.

Takmeliklerinin, yukarda anlanlar dnda, enok

plastik kalplan ile inko pres dkm kalplar yapmndakullanlan dk alaml (

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

14/60

Yenim direnleri en dk olan paslanmaz elik trle-ridir. Bunlar % 12-18 Cr ve % 0.2 C-1.2 C ierirler. Bile-imleri bunlarn suverilip sertletirmelerine olanak saland-ndan genellikle yksek dayanlan iin seilirler.

Paslanmaz eliklerin ilenebilirlik zeliini artrmakiin bileimlerinde S ya da Se bulunanlar da retilir. Bu du-rumdakiler simgelerinde bir ek harf ile belirtilirler: AISI309 S, AISI 11.6 Se gibi.

kelme serteleimli ilenik paslanmaz elikler en yk-sek dayanl paslanmaz eliklerdir. Bileimleri bir yalan-

drma ilemi sonucu sertleebilecek biimde ayarlanm e-liklerdir. Simgeleri % Cr ve %Ni oranlarn belirtir: 17-7 PHbileimlerindeki gibi. Bu eliklerin dayanc sl ilemle ncemartensit dnm sonra da bir yalandrma sonucu art-rlr. Bu olikler yksek dayan ve orta dzeyde yenim di-renci gereken uygulamalar iin seilirler. Paslanmaz elikle-rin ou 850-1200C arasnda dvlebilirler. Paslanmazeliklere rnekler ve zellikleri aadaki izelgede grl-mektedir .

Dkmlk Paslanmaz elikler, genellikle ilenik pas-lanmaz eliklerin bileim ve zeliklerine benzeyen bileimve zelikler tarlar. Bununla birlikte aralarnda nemli bazfarklar vardr.

Dkmlk paslanmaz elikler iyapllarna gre adland-rlmazlar: Is direnli paslanmaz elikler ile yenim direnli

paslanmaz; eliklerdiye iki ana tre ayrlrlar ve AISI simge-leri yerine ACI (Alloy Casting Institute) simgeleriyle belirti-lirler. Yenim direnli paslanmazlar (C) ile s direnli paslan-mazlar ifje (H) ile gsterilirler. Is direnli paslanmazlar bile-imlerinde, C-trne gre ok daha fazla % C ve % Ni ierir-

ler, 650C - 1200C arasndaki scaklklarda kullanlabilir-ler. H-trleri frn ve trbin paralar, C trleri ise vana,

pompa, vb. paralar olarak kullanma uygundurlar.

Dkmlk paslanmaz eliklere rnekler ve zellikleriaadaki izelgede verilmitir.

KAYNAKA

1. Metals Handbook - Vo l. I.9.editlon A.SJVI.

2. S.A.E. Handbook Part I -Materials

1983

3. Iron and Steel - Standards, Re commended Practlces, Infor ma-tion Reports.

4. Annual Book of ASTM standards -19 83 .

5. DN KATALOG FOR TECHNISCHE REGELNI. Sachtell

II . Regl sterBeuth Verlag GmbH -BERLN 1983

6. DN TASCHENBUCH 4 und 28.

7. Makln g, Shaping and Treatlng of Steel - US Steel Yay n

8. The Engineer's Glde to Steel A. Hanson and J.G. Parr

Addl son - VVesley 196 5.9. Stahlschlssel 1983 C.W. VVegst -

10. Atlas of Isothermal Transformation and Cooling Transfor-matlon Dlagrams. ASM yayn.

Akmadayanc, MPa

ekmedayanc MPa

Oda S.- 1 9 6 C

% Uzama

IZODarpmadayanc, J

Oda S.- 19 6 C

YorulmaKst, MPa

Srnmedayanc MPa(550cC-%0.001)

EsnekUkKatsays MPa

OSTENTLPASLANMAZLAR

304 316 AZOT SERTLEML(S 30400) (S 31600) 22Cr, 13N, 5Mn

(S 20910)

24 0

5861516

6 0

149156

23 4

11 7

19 3

24 0

5861276

6 0

149149

26 2

17 2

19 3

44 8

8271552

45

21 7X

6 8 X

_

19 3

x :V-entikli Charpy.

FERRTLPASLANMAZLAR

405(S 40500)

27 5

48 3

30

27

55

20 0

446(S 44800)

34 5

55 2

25

3

324

44

20 0

MARTENSTLPASLANMAZLAR

410 440 C(S 41000) (S 44004)

27 5

51 7

35

13 6

276

63

20 0

448

75 8

14

3

276

2 0 0

KELMESERTLEMLPASLANMAZLAR

17-4PH(S 17400)

586-1276

827-13791665-1793

15-22

22-136x

4-38x

41 4

19 6

17-7PH(S 17700)

275-1207

896-1828

2-35

7-48x

4 - 7 x

565-758

5 3 0

20 0

10 MHENDS VE MAKNA DERGS CLT 25 SAYI 292 MART-NSAN 1984

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

15/60

Dkmlk Paslanmazeliklerinzellikleri

Akma dayanc MPaC -trH - tr

ekme dayanc, MPa

arpma dayancCharpy, J

% UzamaC -tr

H - tr

Esneklik Katsays MPa(C -tr)

Sertlik, BHNC -trH -tr

H trleri iinSrnme dayanc MPa

%0.0001/saat 1400F1400F

Yenim

CA-15

direnli

CC -

dkmlk paslanma?

50 CF - 8

: elikler

CH -20

Is direnli dkmlk paslanmaz elikler

lenik

410

690

793

47

30

200

225

HC HF

paslanmaz elik edeerleri

446

448517

428

61

18

2

200

210223

8.92.4

304

241 -276310

-758 517 -634

95

55

35

193

140165

41.425.5

HH

309

345345

552-606

20

38

15 -25

193

190185

48.314.5

HT

330

276

482

5

10

186

180

55.213.8

MHENDS VE MAKNA DERGS CLT 25 SAYI 292 MART-NSAN 1984 11

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

16/60

ELK SALARIN

BMLENDRME(DERN-EKME)ZELLKLER

Tayfur ztrkODT Metalrji Mhendislii Blmretim Grevlisi ANKARA

ZET

Biimlendirme ilemleri derin-ekme ve germe olaraksnflandrlarak, bu ilemlerde malzeme davrann, ileminbaarldn, etkileyen malzeme zellikleri zerinde durul-du. Biimlendirmeye elverili elik saclar, ilgili standartlarbelirtilerek, ksaca tantld. Deiik kalite saclar arasndafarkllklar vurgulanarak, biimlendirmede malzeme seimi-nin nasl yaplaca belirtildi. Biimlendirmede ska rastla-nan, zellikle malzeme kkenli, hatalar zerinde duruldu ve

bunlarn giderilmesi iin bavurulabilecek baz yntemlernerildi.

. BIIMLENDIRME LEMLERI VEBMLENEBLRLK

Biimlendirme, dztaslan bir zmba-kalp sistemi ile boyutlu hale getirilme ilemidir. En genel haliyle bir bi-imlendirme ilemi veya ilem kademesi eme, derin-ek-me (svama) ve germe ilemlerinin bir karmdr.

1.1. Derin-ekme (Svama): Yuvarlak taslaktan, altdz silindirik bir kabn biimlendirilmesin! gstermektedir.Kalp ve taslak bask emberi arasna konan taslak kuvvet

altnda hareket eden zmba ile nce eilmekte ve kalp bo-luuna ekilmektedir. Yar ekilmi halde zmbay evrele-yen kab duvar zmbaya uygulanan kuvveti tamakta ve bukuvveti taslak yakasna aktararak, yakann ieri akmasnsalamaktadr. ekil'de verildii haliyle bu bir derin ekmeilemidir. lem sonunda oluturulan kabn duvar kalnl,taslak kalnlndan pek farkl deildir

1.2. Germe: ekil 2 ilk grnte ekil l'e benzemekle birlikte, burada gsterilen ilem derin-ekmeden farkldr.Taslak bask emberine uygulanan kuvvet olduka yksektutulmutur. Zmba, birincide olduu gibi dz ulu deil,kreseldir. Dolays ile hareket eden zmba altnda taslak ka-lp boluuna itilirken incelecek ve zmbann eklini alacak-tr. Taslak emberine uygulanan yksek bask yk yakadan

kalp boluuna malzeme akna meydan vermeyecek vesonu olarak biimlendirme sadece sacn incelmesi ile sala-nacaktr.

13. Derin-ekme + Germe: Taslak bask emberineuygulanan kuvvetin yeteri kadar yksek olmamas halinde,ekil 2'de gsterilen ilem bir germe + derin-ekme ilem-leri karmna dnebilir. Bu durumda taslak bir taraftanzmba altnda kertilerek gerilirken dier taraftan yaka iyi-ce raptedilmedii iin kalp boluuna ekilecektir.

Derin-ekme ve germe nitelik olarak birbirinden farklilemlerdir. Derin-ekme zellii iyi olan sacn germe zel-lii de iyi olacaktr diye bir kayt yoktur.

1.4. Derin-ekilebilirlik: ekil l'den de anlalaca gi-

bi iyi derin-ekilebilirlik, kab duvarnn salam dier birifade ile incelmeye kar dayanl yakann ise mmkn ol-duu kadar yumuak olmasn gerektirir. Malzeme seimiasndan bu, gznnde bulundurulmas gerekli nemli birhusustur.

Zmba

Taslak baskemberi

Taslak

ekil 1 Derin ekme ilemi. Taslak bask emberine uygulananyk ancak taslak yakasnn krmasn engelleyecek d-zeydedir.

12 MHENDS VE MAKNA DERGS CLT 25 SAY I 292 M ART-N SAN 1984

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

17/60

Zmba

'7ZZ77Z7Z//7

Taslak baskemberi'

Kalpboluu

Taslak

ekil 2 Germe ilemi. Taslak bask emberine uygulanan yk ya-kann ieri akn engelleyecek dzeydedir

ekil 3 iki ayn malzemeden ayn boyutlarda hazrlan-m iki ekme deneyi numunesinin, % 20 uzama sonras du-rumunu gstermektedir. ekilde grld gibi ayn uzama-da A malzemesi, B malzemesine oranla kalnlktan daha azkaybetmi ve uzama daha ok numune eninin azalmas ileolmutur. Dier bir ifade ile A malzemesi B'ye gre incel-meye daha direnlidir. Dolays ile bu malzemenin daha iyiderin-ekilehilir olaca aktr.

ekme deneyinde (bkz. TS 138), belirli bir uzamada(rn: % 20) en boyutunda olan % daralmann, kalnlk bo-yutunda olan % incelmeye oran malzemenin R deeri ola-rak isimlendirilir

\

10 mm. 10mm8.5 mm

/ V / \

/ \

k :2mm k: 2mm

9.1 mm

Deney ncesi

k: l.Bmm U: 1.77mm

A B

Deney sonras

ekil 3 Ayn uzunlukta iki ekme numunesinin deney ncesi veyak. % 20 uzatma sonras grnmleri. Ayn uzamada A,B ye oranla daha az incelmitir.

e n b o y u n c a % d a ra lm a

kalnlk boyunca % incelme

ou salarda R deeri numunenin satan aln do-rultusuna gre deiir. Haddeleme dorultusunda alnacaknumunede bulunacak R deeri buna 90 veya 45 de alna-cak numunelerde bulunacak deerlerden farkldr.

Ortalama R deeri:

R = Ro + 2 R4 5 + R9 0

olarak hesaplanabilir. R deerinin sac dzleminde deiimiR ise;

Ro - 2R4 5 + R9 Q AR =

Derin ekme ilemlerinde, zellikle zor ilemlerde,malzemenin yksek R deerli olmas (R>1) arzu edilir. AR'nn ise sfra yakn olmas tercih nedenidir.

ekil 4 silindirik kap ekme ileminde, R deerine bal olarak derin ekilebilirlikte gzlenen art gstermek-

tedir. Grld gibi sabit bir zmba ap, d, iin baarl birekilde ekilebilecek en byk taslak ap ( D m a x) artan Rdeeri ile belirgin bir art gstermektedir. Dier bir ifade

0.58

0.57

0.55

0.52

0.500.5 1.0 1.5 2.0

ekil 4 Yrtlma olmakszn elde edilebilecek en yksek derin ek-me miktarnn malzeme R deerine gre deiimi.

D -dile tek kademede elde edilebilecek % derin ekme ( >>

D

R < 1.0 de % 50 iken R> 1.5 olmas halinde % 60 a kadarkabilecektir.

Seilen sata AR = 0 ise biimlendirilen kab (silindirik)

dzgn kenarldr. nk bu durumda yaka her ynde aynkolaylkla zmba boluuna ekilebilecektir. AR fO ise ya-ka baz ynlerde, dierlerine gre daha zor ekilebilecek, veretilen kab kulakl olacaktr. ekil 5.

Yukarda da belirtildii gibi R (ve AR) bir malzemezelliidir. Sacn cinsine ve retimleri srasnda grd i-lemlere baldr.

1.5. Gerilebilirlik: Sacn gerilebilir olmas iin her ey-den nce snek olmas zorunludur. Srektik bir malzemeninatlamakszn ne kadar deforme edilebileceinin bir ls-dr. Sneklikten bamsz olmamakla beraber, gerilecek

MHENDS VE MAKNA DERGS CLT 25 SAYI 292 MART -NSAN 1984 13

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

18/60

(a ) (b)ekil 5 (a) daz kenarl, ve

(b) kulaklanm derin-ekilmi silindirik katlar.malzemede dier nemli bir husus, sacn deformasyonu yayma yeteneidir. Eer sac incelme ile hzl bir sertlemegsteriyorsa, taslaktaki incelme nispeten dzgn bir dalmgsterecek, yrtlmaya neden olacak ar blgesel incelme-ler olmayacaktr. nk incelmenin belirli bir blgeye birik-me eilimi, bu blgenin evreye gre ar sertlemesini be-raberinde getirecek ve sonu olarak birikme nlenecektir.

Malzemenin geri lebi lirliini yanstan birka deerdensz etmek mmkndr. ekme deneyi (bkz. TS 138) ilesaptanabilecek% uzama, akma dayanm/ekme dayanmoran, gene bu deney yardan ile bulunabilecek n deeri,malzemenin germeye ne lde msait olduunu yanstandeerlerdir, n deeri, numunenin balang kesit alan Ao

ve deney srasnda ykn maksimuma ulat andaki kesitalan A, lmlerinden:

An = l (

bulunabilir.Yksek % uzama, dk akma dayanm/ekme dayan-

m oran, yksek n deeri malzemenin iyi gerilebilirlikte ol-duunu gsterir.

Gerilebilirliin dier bir ls Erichsen deneyinde(bkz TS 271) llecek kertme derinliidir. Bu deneyde,numune standartla;trlm koullarda kresel ulu bir zm-

ba ile yrtlmcaya kadar kertilir. ou biimlenebilir sac-

larda, bu derinliin, malzeme kalnlna bal olarak belirli bir deerin stnde olmas arzu edilir. Malzeme kalitesinegre sac ve levhalardan beklenecek minimum kertme de-rinlikleri ilgili standartlarca belirtilmitir (bkz. TS 3813,DN 1623, NF A 36-401, JIS G 3141). ekil 6, TS 3813'agre, bu standardn belirttii kalite satan beklenecekminimum kertme derinliklerini gstermektedir.

ekil 6'dan da anlalabilecei gibi, sac kalnl gerile-bilirlikte nemli bir faktrdr. Gerilebilirlik artan sac kaln-d ile belirgin bir ekilde artmaktadr.

1.5.1. Biimlendirme Haritalar: ou biimlenebilirelik saclarda, zellikle souk haddelenmi alamsz trler-de, gerilebilirlik dzeyi aa yukar ayndr, n deeri oukez 0,20-0,25 aralndadr. Verilen aralk nispeten geniolmakla birlikte, germe ileminde asl sorun ou kez kalp-

zmba tasarmnda, buna ilve olarak yalamada (ve bazende malzemenin kendisinde) dur. zellikle ilk iki husus a-sndan sacn (iyi olduunu varsayarak) znde sahip olmasgerekli biimlendirme snr deerlerinin bilinmesinde fayda

vardr. Biimlendirme haritalar ite bu bilgileri ierir.ekil 7, 075 mm saclar iin saptanm bir biimlendir-

me haritasn gstermektedir. Harita belirtilen kalnlkta,tm dk karbonlu biimlendirmeye msait, alamsz, so-uk haddelenmi saclar iin geerlidir. Snr erisi alt blge-si biimlendirimenin mmkn, st blge ise mmkn olma-d blgeleri gstermektedir. Bu haritann biimlendirmedenasl kullanlaca ASTM A 368M'de etrafl olarak anlatl-

i

i

ini

l_

a o

3uO l>.

:Oo-c4

Vt.O

' k .

u

12

mm

11

10

9

80.5

m mSac kalnlekil 6 TS 3813 ve DN 1623'e gre, derin-ekme kalite (St 12,

St 13) ve ekstra derin-ekme kalite (St 14) salardan bek-lenen minimum Erichsen kertme derinlikleri.

mtr. Ksaca zetlenecek olursa uygulamada, taslak kritik(yrtlmaya eilimli) blgeleri uygun byklkte seilecekgeometrik motiflere (ASTM A 568M'de nerilen yntemle)salanr. Motif ou kez bir dizi daireden ibarettir. Biim-lendirilen taslakta, balang ap Do olan daireler ou kezelipse dnr. Elipsin byk ap, D m a 3 C , ve kk ap,Dmin.. llerek o daire iin e ve e2 deerleri e^ (D m a x_- Do )/D0 , e2 = (Dm i n - Do )/D0, bulunur. Bu deerler bu-lunduktan sonra koordinat (e l t e2) olan nokta harita ze-rinde iaretlenir. Bu nokta snr erisinin belirli bir miktaraltnda (bandn dnda) ise dairenin bulunduu blgede birsorun yok demektir. Noktann eriye yakn dmesi (ban-dn iinde kalmas) halinde, 6 blgede yrtlma veya ar in-celme tehlikesi var demektir, tik aamada yalama koullardeitirilerek bu noktanan eriden uzak dmesi salanma-ldr. Sorun bu ekilde zmlenemiyorsa ya zmbada uy-gun deiiklikler yaplmal ya da 0.75 mm den (san kaln-l her ne ise ondan) daha kaim bir sac kullanlmaldr.

Sac kalnl arttka snr erisi yukarya doru kaya-caktr. Sac kalnlnda 0,75 mm'nin zerindeki her 0.025mm lik art iin, ekil 7'de gsterilen snr erisi yukaryadoru % 0,2'lik (e ekseninde) bir kayma gsterir. 13 ve2,0 mm'lik saclar iin erinin kayd konum ekil 7 de gs-teri lmitir.

1.6. zet: zetlenecek olursa ou biimlendirme ile-mi germe ve derin-ekme ilemlerinin bir karmdr. So-nu olarak malzemenin hem incelmeye kar dayanl vehem de snek olmas ilemin baars asndan gereklidir.Birinci zelliin mi yoksa ikinci zelliin mi daha nemliolduu ilemin ne denli derin-ekme ve ne denli germearlkl olduuna bal olacaktr.

2. BMLENDRMEDE MALZEME SEM

2.1. Biimlenebilir elik Saclar: Biimlendirmeye uy-gun saclar dk karbonlu olma durumundadrlar. Kaba ola-rak snr % 0,15 olarak verilebilir. Sacn biimlenebilirlii ve

14 MHENDS VE MAKNA DERGS CLT 25 SAYI 292 MART - NSAN 1984

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

19/60

.0.60 -3 mm) scak haddelenmi, incelerin ise souk haddelen-mi olarak re ti m' sidir. Bununla birlikte orta kalnlktakisaclar (1.5-3 mm'* 1er iki yntemle de retilirler.

Biimlendir .eye elverili olabilmeleri iin scak hadde-lenmi saclarn yzeyi temizlenmi (dekape sac) olmaldr.

Souk haddelenmi saclar gerek boyut (rn: kalnlk), ge-rekse zellikler (rn: sertlik) asndan daha gvenilir nite-liktedirler. Deiik yzey durumlarnda (bkz. TS 3813) te-minleri mmkndr.

Biimlendirilebilir saclar iin genellikle kalite szkonusudur.

1 Ticari kalite,2 Derin-ekme kalite ve3 Ekstra derin-ekme kalite.

Ticari kalite saclar: Kaynar tipte eliklerden scak had-delenmi (bkz. DN 1614, ASTM A 569) veya souk hadde-

lenmi (bkz. DN 1623, ASTM A 366) olarak retilirler. Busaclardan beklenen minimum zellik kendi zerlerine 180katlanabilir sneklikte olmalardr. Kaynar tipte olmalar ne-deni ile malzeme zellikleri sa eni boyunca farkllk gste-rebilecektir. Benzer deiim rulo boyunca da gzlenebile-cektir.

Derin-ekme Kalite Salar: Ticari kaliteden farkl, bukalitede mekanik zelliklerin ve belirli bir "Erichsen" -kertme derinliinin garanti edilmesidir. Ticari kaliteye oran-la biimlendirilebilirlikleri daha gvenilir dzeydedir. Bu ka-

lite salardan beklenen zellikler scak haddelenmiler iinDN 161 4, ASTM A 62 1, souk haddelenmiler iin de TS3813, DN 1623, ASTM A 619, JS G 3141 standartlarnda

belirtilmitir. Souk haddelenmi saclarda R> 1,2 dir.

Ekstra Derin-ekme Kalite Saclar: Durgun tipte olan bu eliklerde biimlendirilebilirlik en st dzeydedir. Scakhaddelenmi saclardan beklenen zellikler ASTM A 570,DN 1614, souk haddelenmilerden beklenen zelliklerTS 3813, DN 1623, ASTM A 611, JIS G 3141 standart-larnda belirtilmitir. Sz edilen elikler yalanmaya da-yanl (Souk haddelenmi) veya minimum dzeyde yala-nr (Scak haddelenmi) zelliktedir. Souk haddelenmisalarda ft> 1,5 tr.

2.2. elik Salarn Seimi: Scak veya souk haddelen-mi salar arasnda yaplacak seim bir tercihten daha okarzu edilen kalndkta malzemeyi temin edebilme sorunudur.Kaln salarn souk haddelenmi olarak, ince salarn isescak haddelenmi olarak temini ou kez mmkn olma-maktadr. Orta kalnlktaki salarda bir tercih szkonusu ol-duunda, retilecek parada arzu edilecek yzey durumutercihi belirleyen faktr olacaktr. Yzey durumunun nem-li olmad hallerde scak haddelenmi sa daha ucuz olaca- iin tercih nedenidir. Dier taraftan biimlendirilebilirlikasndan, ve bunun yansra boyut toleranslar asndansouk haddelenmi sa scak haddelenmiten stndr.

San kalitesi (ticari, derin-ekme, ekstra derin-ek-me) hakknda yaplacak seim biimlendirme ileminin zo-runluuna baldr, flem zorlatka derin-ekme kaliteye, bunun yeterli olmad hallerde ekstra derin-ekme kalite-ye kaymak gerekecektir.

Bir biimlendirme ileminde ticari kalite san yeterliolup olmayaca SAE J863'ca nerilen basit bir deneylesaptanabilir. Bu deneyde taslak zerinde 25.4 mm aralklar-la paralel izgiler izilir. Uzunlamasna ve enine izilen buzgiler taslak zerinde 25.4x25.4 mm boyutunda kareleroluturur. Biimlendirme ilemi yapldktan sonra karealanlar llr. Bu lm sonunda alandaki % artma mikta-r:

Scak haddelenmi Saclar

4.8 mm ve daha kalnlklar iin % 302.00 mm ve 4.8 mm aras kalnlklar iin % 25

Souk haddelenmi Saclar

Tm kalnlklar iin % 25'n altnda ise ticari kalite bu uygu-lama iin yeterli olacaktr. Bulunan deerleri fazla ise derin-ekme sa tercih edilmelidir.

Ekstra derin-ekme kalite salar, biimlendirmeninok zor olduu artlarda ve san yalanmaya kar dayan-l olmas arzu edildiinde kullanlmaldr.

Yuvarlak taslaktan silindirik kab ekme ileminde, bi-imlendirmenin zorluu kullanlan zmba kenar yar apna

D-d ve % derin ekme miktarna ( , ekil 1) baldr. ek-

Dme miktarna ve yar apa bal olarak seilmesi uygun mal-

MHENDS VE MAKNA DERGS Cl LT 25 SAY I 292 MA RT-N SAN 1984 15

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

20/60

izelge 1

Zmba kenaryarap(sa)kalnlnkatolarak

D -d% derin - ekme miktar,

' %202t (CR,DO)4t (CR, DO)8t (CR, CO)32t (CR, CO)

Sac kalnl : 0.90 mm

%30 %40 % 50

(CR, DO) (CR, DO, SK) -(CR.CO) (CR, DO) (CR.DO.SK)(CR, CO) (CR, CO) (CR, DO)

Sa kalnl : 2.7 mm

2t4t8t

(HR.DO)(HR,CO)

16t (HR.CO)

32t (HR, CO)

(HR.DO) (HR.DO)(HR.CO) (HR.DO)

(CR,CO)(HR,CO) (HR.CO)

(HR, CO) (HR.CO)

Sa kalnl : 6.3 mm

( H R , DO)( C R , DO)( H R , CO)( C R , CO)( H R , CO)

( C R , CO)

2t4t8t16t32t

(HR,CO)(HR.CO)(HR,CO)(HR.CO)

( H R , CO)(HR.CO)( H R , CO)( H R , CO)

( H R , CO)( H R , DO)(HR.CO)( H R , CO)

_

(HR,(HR,(HR,

DO)DO)DO)

HR : Scak haddelenmi CR : Souk haddelenmiCO : Ticari kalite DO : derin-ekme kaliteDOSK : Ekstra derin-ekme kalite(Kaynak :Metals Handbook 8. Bask 4. Cilt, Sayfa: 171)

zeme eitleri izelge l'de verilmitir.Daha karmak biimlendirme ilemleri iin benzer

tablolar ASM, Metals Handbook. cild 4'de verilmitir.

3. BMLENDRMEDE KARILAILANBAZI HATALAR

Biimlendirmede karlalan hatalar malzeme kkenliolabilecei gibi, yanl kalp-zmba tasarmndan yalamakoullarndan (duruma gre, yetersiz veya ar yalama),biimlendirmenin yapl durumu, (rn: taslak bask embe-rine uygulanan ykn iyi ayarlanamamas) gibi dier neden-lerden de kaynaklanabilir Bununla birlikte ayn kalp-zm-

ba ve alma artlarnda, yeni bir parti sa soruna nedenolmusa, bu durumda sorunun malzemeden kaynaklandaka sylenebilir.

Biimlendirmede karlalan baz hatalar ve bunlarnleme yntemleri aada verilmitir:

1. Yrtlma: Derin-ekmede yrtlma ou kez zmbaalt ucuna yakn blgede kap duvarnda rastlanan bir olaydr.Zmba kenar yarapnn ok kk olmasndan, veya saakaldrlabilecei % derin-ekme miktarndan daha yksek

bir ekme uygulamasndan kaynaklanr.nleme yntemleri olarak:(A) Taslak bask emberine uygulanan bask ykn d-

rmek (yakann krmasna yol aabilir), ve/veya taslazellikle yaka ksmnda daha etkin bir biimde yalamak,

16

buna ek olarak kalp boluuna (bkz. ekil 1) kauuk "yastk" koyarak, kab duvar ile zmbann daha iyi temasn sa-lamak nerilebilir. (B) Yatlma bu ekilde engellenemez ise

ve zmba kenar yarapnn arttrlmas mmkn deilse so-run ya daha iyi sa kullanlarak, ya da ilemin iki kademede yaplmas ile zmlenebilir.

Germede benzer yrtlmalar iin ba vurulabilecek yn-temler:

(C) Mmkn ise taslak bask emberine uygulanan ykdrlerek, yakann bir miktar ieri ekilmesine msaadeetmek, (D) zmba daha az yalanarak veya kalp boluunakauuk yastk konarak, sa zerindeki incelmeyi daha geni blgelere yaymak, (E) bu yntemler sonu vermiyorsa yazmba tasarm zellikle yrtlmann olduu blgede deiti-rilmeli ya da daha kaln sa kullanlmaldr. Kaln sa kulla-nm mmkn deilse, malzemeyi deitirerek, daha stnnitelikli bir saa ynelmek gerekecektir.

2. Krma: Biimlendirme srasnda san "ondiile" ol-ma halidir. Damarlama ile kartrlmamaldr. Krma, de-rin-ekme'de karlalan bir hatadr. Daha ok ince salar-da, derin ekilen kabn yakasnda, veya yakay kap duvarna balayan blgede grlr. Yakada grlen krma, taslaa,taslak bask emberince uygulanan kuvvetin arttrlmas ilenlemebilir. Ara blgede grlen krma, zmba-kalp aral-nn geni tutulmasndan kaynaklanmaktadr. Bu araln

uygun deere drlmesi krmay nleyecektir.

3. Kulaklanma: Daha ok silindirik kablarn derin e-kilmesinde karlalan bu olay iin yaplabilecek fazla birey yoktur. Olay blm 1 -4'te belirtildii gibi malzeme ARdeerinin arzulanan ekilde ( A R = 0 ) olmamasndan kaynak-lanmaktadr. Scak haddelenmi salar iin ba vurulabile-cek bir zm san normalletirme ilemine tabi tutulmas-dr. (Nasl haddelenmi olursa olsun normalletirme ilemiuygulanm tm salarda R=l, AR=0 dr.)

4. Damarlarma: Biimlendirme ileminin balangcndamalzemenin damarlar halinde dzensiz deforme olma hali-dir. Damarlanma kaynar tipteki (Ticari ve derin-ekme kali-te) elik salarn bir sorunudur. Olay eliin yalanmasn-dan kaynaklanr. Durgun tipteki eliklerde (ekstra derin-ekme kalite) yalanma olmad iin (souk haddelenmi) veya az olduu iin (scak haddelenmi) damarlanma grl-mez veya nemsizdir.

eidi ne olursa olsun, biimlenebilir salar kullanc- ya, yumuak durumda iken bir miktar souk ezme (rn:% 1) verilerek teslim edilir. Temper haddelemesi olarakisimlendirilen bu ezme, ticari ve derin-ekme kalite salar-da damarlanma tehlikesini geici olarak, ekstra derin-ek-me kalite salarda ise temelli olarak engeller. Bu nedenle ti-cari ve ekme kalite salarn alndktan sonra ksa sre ieri-sinde (rn: 1 hafta) kullanmlar damarlanma tehlikesi ve bi-imlendirilebilirlik asndan nemlidir. Ayrca bu salarnscak yerlerde muhafazas yalanma olayn hzlandracaiin sakncaldr. Bunlara ek olarak sz konusu salar biim-lendirmeden hemen nce bir miktar yalanm olacaklar

gznnde bulundurularak, az miktarda souk ezilmelerifaydal olacaktr.

Genel Kaynaklar :

1 "Met al Handbook1 ' , (Forming), Vol . 4, 8th ed i t ion, Amer icanSociety for Metals, Metals Park, Ohlo, 1968.

2 "Source Book on Forming of Steel Sheet", American Societyfor Metals, Metals Park. Ohlo. 1976.

3 "Fo rmal lty Toplcs-Metall ic Metarials" American Society forTesting and Maret lals. ASTM-STP 64 7 Phi ladelpdia, 19 78.

M H E N D S V E M A K N A D E R G S C L T 2 5 S A Y I 2 9 2 M A R T - N S A N 1 9 8 4

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

21/60

Standartlar:

Trk Standartlar

TS 3813 "elik erit ve salar, alamsz eliklerden soukhaddelenmi".

Alman Standartlar

DN 1623 (elik erit ve salar alamsz, eliklerden soukhaddelenmi).

DN 1614 (elik erit ve salar, alamsz eliklerden scak e-kilmi).

Fransz Standartlar

NF A 36-401 (Derin-ekme ve eme uygulamalar iin soukhaddelenmi elik erit ve salar).

NF A 36-301 (Derin-ekme ve eme uygulamalar iin scakhaddelenmi elikler erit ve salar).

Amerikan Standartlar

ASTM A 366 (Ticari kalite souk haddelenmi elik erit vesalar)

ASTM A 569 (Ticari kalite scak haddelenmi elik erit vesalar)

ASTM A 619 (Derin-ekme kalite souk haddelenmi elikerit ve salar)

ASTM A 621 (Derin-ekme kalite souk haddelenmi elikerit ve salar)

ASTM A 620 (Ekstra derin-ekme kalite souk haddelenmi

elik erit ve salar)

ASTM A 622 (Ekstra derin-ekme kalite scak haddelenmi

elik erit ve salar)

ASTM A 569 (Karbon ve az alaml scak ve souk ekilmi

salarn genel zellikleri)

SAE J 863 (Biimlendirilen salarda plastik deformasyon belir-

leme yntemleri)

Japon standartlar

JIS G 3141 (Souk haddelenmi, alamsz, elik erit ve sa-

lar)

JIS G 3131 (Scak haddelenmi elik levha, erit ve salar)

1/fcKfe750 watt (HP)220 Volt - 50 Hz160 devir / dakika40 cm12 litre kapasiteli

YKSEK VAK UM LU SPRCLER

WELEKTRKL ALETLER ve MAKNA MALAT TCARET LTD. T.Tel: 148 88 07

GENEL ENDSTR MAKNALAR1, MALZEMELER SANAY PAZARLAMAA..Necrtbcy Cadde*No: 24Karakfiy-tSTANBULTel: 149 57 06-145 16 20

MHENDS VE MAKNA DERGS CLT 25 SAYI 292 MART-NSAN 1984 17

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

22/60

1. GR

ELKLERN ISILLEMLER

Haluk AT ALAODT Metallurji Mhendislii Blmretim Grevlisi - ANKARA

18

eliklerin sl ilemi son derece geni kapsaml bir ko-nudur. Burada konunun btn ayrntlarna yer vermekmmkn olmadna gre, sadece baz temel prensiplerine

ve bunlarn uygulamalarna deinilerek makina mhendisini bu konuda bir fikir sahibi yapabilmek amalanmtr.

Hereyden nce elik, makina mhendisinin karsna,

bir elik fabrikasnda retilmi, eitli ekillerde biimlen-dirilmi (kaba ktk, ktk, yass ktk, levha, eitli kesit-leri olan uzun elik rnleri v.b. gibi), belirli bir iyaps vekimyasal bileimi olan, tasarmnda kullanabilecei, kat birmalzeme olarak kar. Ancak, elik bu haliyle tasarmda is-tenen tm zelliklere sahip olmayabilir ve baz zelliklerinindeitirilmesi gerekebilir. Bu zellikler unlardr:

1. Kimyasal Bileim: Makina mhendisi asndan eli-in kimyasal bileimini deiitirebilmenin imkn yoktur.Eer bileim arzu edilenden farkl ise, yaplacak tek ey ka-taloglardan istenilen bileime sahip baka bir elik semek-tir.

2. Geometrik ekil: ekil zerinde deiiklik yapmak

sorun deildir. Torna, planya, freze v.b. aralarn yardmy-la elie arzu edilen son ekli rahatlkla verilebilir.

3. yap: Her eliin iyapsnda varolan ve eliemekanik zelliklerini kazandran eitli fazlarn miktarn

ve dalmn kontrol etmek ve hatt bu fazlar deitirerek yerine yenilerini elde etmek yine imkn dahilindedir. Bu-nun yaplabilmesi ise bu blmn konusu olan "sl ilem "lemmkndr. Isl ilemin kabaca bir tarifi yle yaplabilir:Bir elikte arzu edilen baz zellikler elde edebilmek iinelie kat haldeyken uygulanan bir dizi stma ve soutmailemlerinin tmne sl ilem denir. Yalnz konunun burasn-da ok nemli bir noktaya iaret etmeden gemek doruolmayacaktr. Bilindii gibi her eliin i yapsnda (varolanfazlar dnda) daha nce de sz edilen kalnt ve katk-lar vardr. Eer eliin retimi srasnda, retici tarafndan

bu kalnt ve kat klarn miktar ve dalm ynnden be-lirli bir standart tutturulamamsa ve sonuta eldeki malze-me "pis elik" olarak adlandrlan trdense, yaplacak olansl ilemin hibir anlam ve faydas olmayacaktr. Zira adgeen kalnt ve kat klar ar miktarlarda olduu takdirdeeliin mekanik zelliiklerini kt ynde etkiler ve bunla-rn sl ilemle giderilmesi sz konusu deildir. Bu son dere-ce nemli nokta hibir zaman akldan kartlmamal ve k-t sonu veren bir uygulama sz konusu olduunda kusurusl ilemde aramadan nce eldeki eliin salam ve temizolup olmad zellikle aratrlmaldr. Aslnda bu aratr-ma, zellikle Trkiye'de muhtemel zaman, igc ve mal-zeme kayplarnn asgariye indirilebilmesi asndan, sl

ilemden nce, uygulamann sonucu safhasna gelinmedenyaplmaldr.

eliklerde sl ilem yoluyla mekanik zelliklerin dei-tirilmesi eitli uygulamalardaki gereksinmeler dorultu-sunda yaplr, rnein derin ekme yoluyla ekil verme szkonusu ise elii yumuatmak gerekebilir. Veya eldeki par-a srtnmeden dolay anmaya maruz kalacaksa yzeysertletirilmesi sz konusu olabilir. Elbette bu rnekleri o-altmak mmkndr ve grld gibi elik, sl ilem yo-luyla ok eitli zellikler kazandnlabilen ok nemli birtasarm malzemesidir.

MHENDS VE MAKNA DERGS CLT 25 SAYI 292 MART - NSAN 1984

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

23/60

2. STENTLEME

eliklere uygulanan sl ilemlerin byk bir ounlu-unda ilk hedef stenitleme ilemidir; yani eliin stla-rak stenit faznn olutuu blgeye karlmasdr. Yalnzbu ilemi basit ve rastgele bir stma olarak grmek ok yan-ltr. stenitleme ileminin nemli baz noktalar u ekildesralanabilir:

I) Her eliin kendine has ve kimyasal bileimine bal bir stenitleme scakl vardr. Bu scakln altnda ste-nitlemek, edalml (homojen) olmayan bir iyapya se-

bep olur ve bu durumda takibeden sertletirme ilemi iste-nen sonucu vermeyebilir. Normal scakln zerinde ste-nitleme yaplrsa, bu defa ar tane bymesi olabilir, ki buda ekme dayanc ve zellikle tokluk zerinde kt etki ya-par.

II) stenitleme scakl kadar bunun uygulama zamanda nem tar. Doru stenitleme scaklnda az zamangene edalml olmayan bir stenit yaps olumasnasebep olur. Ar zaman ise yine tane bymesine yol aar.Grld gibi stenitleme scakl ve zamannn doru se-ilmesi arttr. Pratik uygulamalar iin eliklerin stenitle-

me scaklklar bilinir ve de kabaca her 2.5 cm et kalnlveya ap iin malzeme bu scaklkta 1 saat tutulur.

III) Ticari sl ilemlerde stenitleme srasnda eliin yzeyinin oksijen, su buhan ve karbondioksit gazlarndankorunmas arttr. Zira bunlardan oksijen yzeyin oksit-lenmesine ve yine oksijen, su buhar ve karbondioksit de y-zeyden karbon kaybna (dekarburizasyon) sebep olurlar.Bu ikisi de yzeyde istenmeyen olaylardr.

IV) Alaml eliklerin byk bir ounluunun iindekarbr yapc elementler olan krom, volfram, molibder,vanadyum ve titanyum bulunabilir. Bu t ip eliklerdeki ste-nitleme ileminde demir karbre (Fe 3C) ilaveten bu ele-mentlerin oluturduu karbrlerin de zndrlmesi gere-

kir ki bu hallerde genellikle yaln karbon eliklerinden daha yksek stenitleme scaklklarna gerek duyulur.zet olarak eliklerin sl ileminde ilk hedef eda-

lml bir stenit faz oluturmaktr.

3. STENTN DNM

eliin mekanik zelliklerini tayin eden farkl iya-plarn hepsi stenit faznn dnm sonucu ortaya kar,tyapdaki farkllklar ise stenite uygulanan souma hzn-dan kaynaklanr. Dier bir deyile stenitin hzl veya yavasoutulmas farkl sonular dourur.

stenitin dnmn inceleyen iki eit diyagram var-dr. Bunlardan birincisine Zaman-Scaklk-Dnm Diyag-ram (ZSDD) ad verilir. Bu diyagram bir eliin stenitlen-dikten sonra belirli sabit scaklklara aniden drldnde,bu scaklklarda zamana bal olarak nasl bir dnme u-radn gsterir. kinci eit diyagrama ise Srekli SoumaDnm Diyagram (SSDD) ad verilir. Bu diyagramZSDD'da olduu gibi sabit baz scaklklardaki dnmdeil de, eliin srekli bir soumaya uradndaki dn-m gsterir. Hemen belirtilmelidir ki pratik adan iki di- yagram arasndaki fark yok denecek kadar azdr. Byle ikidiyagram tektoid elii iin ekil 1 ve 2'de gsterilmi-tir.

7 0 0

r -

600 J

500

- 2 O O M

Mf100 -

Ust beyn'tC0 Rc

beynit60 R c

Dnm diyagramSouma erileriDnm blgesi

'Martenst 64

2 48 id

"

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

24/60

ZSDD'na bakldnda daha nce sz edilmeyen beynit adnda bir yapnn varl grlr. Bu yap, ayn per-lit gibi, ferrit ve sementitin karmndan oluur;ancak per-litten daha serttir ve tokluu olduka yksektir. Beynit, ya-ln karbon eliklerinde srekli soutmayla elde edilemez ve

bu yzden bu eliklerin SSDD'nda beynit blgesi yoktur(ekil 2). Alam eliklerinde ise perlit ve beynit blgeleri

birbirinden ayrdr ve srekli soumayla bu yapy elde et-mek mmkndr.

Pratik uygulamalarn byk bir ounluunda srekli

souma olay gerekleir. Zira elik stenitlendikten sonrasoumak zere bir ortama brakldnda (su, ya, hava gi-bi), parann scakl ortamn scaklna inene kadar srek-li souma olur. Dolaysyla bundan sonraki tartmalarSSDD zerinde yapmak yerinde olacaktr. Ancak, dahance de belirtildii gibi, ZSDD'y de kullanmak hatal deil-dir ve sonucu deitirmez.

ekil 2'de % 0.8 karbonlu bir eliin SSDD ve bu di- yagram zerine sonradan izilmi baz srekli souma eri-leri grlmektedir. Bu srekli souma erilerinin SSDD'nkestii blgelerin diyagram zerindeki yerine gre farklsonular elde edilir.

ekil 2'deki (1) numaral souma erisi son derece ya- va bir soumay gstermektedir. Byle bir souma para-

y stenitledikten sonra frnn elektiriini keserek ieride brakmakla mmkn olabilir ve para frnla birlikte yava yava sour. Ortaya kan yap kaba perlittir ve son derece yumuaktr. Bu ileme TAVLAMA ad verilir. Tavlamannhedefi ksaca, elii mmkn olduu kadar yumuatmak ve muhtemel bir mekanik ekillendirme ilemine hazrla-maktr. Tavlama, % 0.8'den fazla karbon ieren eliklereuygulanmaz, zira yava souma sonunda ortaya kanar miktarlardaki sementit faz elii krlgan yapar.

elik frn yerine havada soutulursa, nisbeten dahasratli bir souma (2 numaral souma erisi) ortaya kar

ve ince perlite yakn bir yap oluur. Bu yap kaba perlitten biraz daha serttir ve ekme dayanc biraz daha yksektir.Bu ileme NORMALLETRME ad verilir. Normalletir-

me ilemi son derece basit olduundan, biraz sonra deini-lecek olan sertletirmenin zaman ve maliyet asndan uy-gun grlmedii hallerde, eliin sertliini ve dayancn biraz olsun artrc bir sl ilem olarak kolaylkla uygula-nabilir. Ayrca % 0.8'den fazla karbon ieren eliklerde, nis-

beten hzl souma sonucu elie krlganlk veren sementitfaz daha az olutuundan, normalletirmenin tokluu art-rc ve yine ayn sebepten dolay tornada ilenebilirlii art-rc etkileri vardr.

4. SERTLETRME

ekil 2'deki SSDD'na teet olan (3) numaral soumaerisine bu eliin Kritik Souma Erisi (KSE) ad verilir

ve bu erinin zel bir nemi vardr. KSE'nin sanda kalanher eri SSDD'n keser ve baz hallerde i yapnn bir bl-mn, baz hallerde de tamamn (1 ve 2 numaral soumaerileri) perlitin oluturduu nisbeten yumuak yaplar or-taya kar. KSE'nin solunda kalan (4 numaral souma eri-si gibi) souma erileri ise SSDD'n kesmezler ve KSE'ndendaha sratli souma anlamna gelirler. Bu durumlarda dn-m ekil 2 de grld gibi daha dk scaklklardamartensit ad verilen bir fazn ortaya kmasyla gerekle-ir. Bu eit sratli soutmalara ELE SU VERME veyaSERTLETRME ad verilir, zira byle sratli bir souma,

scak elii su veya benzeri bir ortamn iine aniden brak-makla gerekleebilir.

elie su verme sonucunda ortaya kan martensit faz-nn en belirgin zelili son derece sert ve krlgan olmasdr.ekil 2'de grlen Ms ve Mf scaklklar srasyla martensitoluumunun balad ve bittii scaklklardr. Bu iki scaklkda eliin kimyasal bileimine ve zellikle karbon miktar-na baldr. elikte karbon miktar ve alam elementlerimiktar arttka bu scaklklar azalr. Ms scaklnn kimya-sal bileiminden hesaplanabilmesi iin baz formller geli-

tirilmitir. Bunlardan bir tanesi udur:Ms (C) = 539 - (423 x %C) - (30 x %Mn) -

(12 x%Cr) - (18 x %Ni) - (7.5 x %Mo)Martensitin en nemli zelliklerinden birisi de sertlii-

nin karbona bal olmasdr. eliin karbonu artka o e-likten elde edilen martensitin sertlii de artar. Bu durumekil 3'de gsterilmitir. Ancak unutulmamaldr ki bu art-n da bir snr vardr ve sertlik 64 Rc nin zerine pekkmaz.

(S)

ccu

1|ocUJ10

UOO

t o o o

80 0

700

60 0

SOO

400

30 0

20 0

10 0

-

--

-

-

-

111

T

-

/

Martensrt yaps

//

/

r-

-

1 1 1 1 1 1

65

60

50

4 0

30

2 010

0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20KARBON, %

o

1_J

KW

E

ooac-

.-

^1acUJ

W)

ekil 3. Karbonun martensitinsertlii zerine etkisi

Pratik uygulamalarda baz elikler iin "bu elik sualmaz" veya "bu elik su alr" gibi deyimler kullanlr. "Sualmaz" sznden kast eliin iinde, su verme sonucuelde edilecek martensite yeterli sertlii verecek miktardakarbon bulunmamas anlamnadr. Veya tam tersine eliksu alabilir cinstense, iinde yeterli miktarda karbon olduukastedilmektedir. ok kaba bir yaklamla % 0.3'n altndakarbon ieren eliklere su almayan elikler denilebilir

5. GEREK SOUTMA HIZI (GSH)

imdiye kadarki anlatlanlardan da anlalaca gibi, bir elie gerekte uygulanacak olan soutma hz byknem tamaktadr. nk bir eliin sertletirilmesi, o e-liin Kritik Souma Erisinden (bu eri eliin kimyasal bi-leimine baldr ve verilen bir elik iin sabittir) gerektedaha sratli bir soutma yapabilmekle mmkndr. te bu

2 0 MHENDS VE MAKNA DERGS CLT 25 SAYI 292 M ART- NSA N 1984

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

25/60

gerek soutma hzn etkileyen drt nemli faktr vardr:

A) Su Verme Ortam: Pratik uygulamalarda eitli su verme ortamlar vardr. Bunlardan bazlar scak eliktensratle s alarak ok abuk soumaya neden olurlar. Baz-lar ise o kadar etkin deildir. Aada, soutma yeteneien yksek olandan balyarak en dk olana doru, eitlisu verme ortamlar sralanmtr:

1) 'A. 10'luk NaCl zeltisi,II) Su,

III) Tuz banyolar,

IV) Ya zeltileri, V) eitli yalar,

VI) Hava.Trkede "su verme" deyimi hzl soutma anlamnda

kullanlmtr. Bu durumda su verme ortamnn cinsine gre"suda su verme" veya "yada su verme" gibi deyimler ge-nellikle kullanlr.

B) Su Verme Ortamnn Scakl: zel baz istisnalardnda genellikle su verme ortamnn scakl arttka so-utma yetenei azalr. Ayrca bir tank iindeki su verme or-tamnn dolam yoluyla soutulmas veya parann ortamiinde hareket ettirilmesi soutma yeteneini artrc un-surlardr.

C) Parann Yzey Durumu: stenitleme ksmnda dadeinildii gibi, stenitleme srasnda parann yzeyininoksitlenmeden korunmas gerekir. Oksit tabakalarnn sgeirgenlii, metale kyasla daha azdr ve uygulanan su ver-me ilemi srasnda daha yava soumaya neden olurlar.

D) Parann Bykl: Su verme srasnda, su vermeortamyla parann sadece yzeyi temas halinde olduun-dan, parann yzey alannn ktlesine olan oran ok byknem tar. Bu oran byk olduunda (ince tel. ubuk veplakalar gibi) parann ktlesinde tad sy darya vere-

bilecek yeterli yzey alan var demektir ve bu durumda par-a abuk souyacaktr. ok uygun bir benzetme radyatr-lerdir. Etrafn evreleyen havaya daha sratle s vererekkaybedebilmesi iin radyatrlerin yzey alan geni tutulur.Sz edilen orann kk olduu durumlarda ise soumadaha ge oluur ve sertleme olmayabilir. Bu ok nemlinoktay hibir zaman akldan karmamak gerekir. Bir elikpara kimyasal bileim asndan "su alr" (yani yeterincesertlik verir) cinsten olabilir, en etkin su verme ortam seil-mi olabilir ve yine yzey oksitlenmesi nlenmi olabilir.Btn bunlara ramen, para ok bykse ve yzey alannnktlesine olan oran dkse, byle bir parann sertlemesimmkn olmayabilir. Hatt su verme ortamyla dorudandoruya temas halinde olan yzeyinde dahi sertlik ok d-k kabilir.

Yalnz bu durum her elik iin ayn lde geerli de-ildir. Bu son cmleyi anlayabilmek iin sertleebilirlik ad

verilen bir kavramn tanmlanmas gereklidir.

6. SERTLEEBLRLK

Su verme veya sertletirme ileminde bir elik parann yzeyinden balyarak merkezine doru sertliinin ne kadarilerliyebildiinin lsne o eliin sertleebilirlii denir.Eer yzeydeki sertlik derinlemesine fazla ilerliyebilmise

bu eliin sertleebilirlii yksektir. Bu kavram eliklerinZSDD veya SSDD ile yakndan ilgilidir.

Bir eliin sertleebilirliini lebilmek iin "JominyDeneyi" ad verilen bir deney uygulanr. Detaylar Trk

Standartlar 1381 de verilen bu deney iin , verilen bir elik-ten standart boyutlar olan silindir biiminde bir para ha-zrlanr (ekil 4). Bu para frnda stenitlendikten sonrazel bir cihaza nakledilir ve burada standart koullarda birucuna su pskrtlr. Bylece parann her taraf iyice so-uduktan sonra (bu olay tahminen 10 dakika srer) cihaz-dan karlr ve uzunluk ekseni dorultusunda karlkl iki yzeyi talanr. Daha sonra soutulmu utan itibarenmuayyen aralklarda Re sertlik lmleri yaplr ve su vermeucundan uzaklk yatay, karlklar olan sertlik deerleri

dikey eksen olmak zere "Sertleebilirlik Erisi" izilir.Tahmin edilebilecei gibi, su verme ucunda souma h-z en yksek olur ve br uca doru gidildike souma hzgittike der. Bylece deney paras su prkrtlen utanitibaren bir seri souma hzna sahip olur. Dolaysyla su

verme ucundan farkl mesafelerde elde edilen farkl soumaerileri eliin SSDD'n farkl blgelerde keserler ve farkliyaplarn olumasna neden olurlar. ekil 4'de bir alamelii olan SAE 4140 eliinin SSDD ile sertleebilirlikdeneyi arasndaki iliki aka grlmektedir. Su vermeucuna yakn yerler hzl souduundan buralar martensitednm, dier blgeler ise souma erilerinin SSDD'nkestii yerlere gre nisbeten yumuak yaplarda kalmtr.Bylece sertlik br uca doru gidildike dmektedir.

Dikkat edilirse SAE 4140 bir alam elii olduundan, ya-ln karbon eliklerinin aksine, bu elikte perlitten ayn birbeynit blgesi vardr ve bu tr eliklerde srekli soutma yo-luyla nemli miktarlarda beynit elde edilebilir.

ekil 5'te karbon miktarlar hepsinde % 0.4 olan (dola- ysyla martensite dntklerinde ayn sertlii verecekler-dir) ancak deiik miktarlarda alamlandrlm farkleliin sertleebilirlik erileri verilmitir. Grld gibi,su verme ucunda en yksek olmak zere, sertlik br ucadoru gidildiinde her elikte de farkl ekillerde d-mektedir. te burada balang noktasndaki sertliini dahakararl olarak muhafaza edebilen SAE 4340 eliine sertle-ebilirlii yksek elik, aksine balang sertilini sratlekaybeden SAE 5140 eliine de sertleebilirii dk elik

ad verilir.Serteleebilirlii artran en nemli etken alam katk-

lardr. eliklere katlan her trl alam elementi (kobalthari) sertleebilirlii artrr. Aslnda eliklere alam ele-mentleri katmann en nemli nedenlerinden biri budur.Dolaysyla alam eliklerinin sertleebilirlikleri yaln kar-

bon eliklerininkinden daima daha yksektir.

Son olarak bir nceki blmdeki parann byklyleilgili tartmay hatrlamak yerinde olacaktr. Bu blmdepara ok byk olursa sertlemenin mmkn olmayabile-ceinden sz edilmiti. Gerekte bu nokta eldeki eliinsertleebilirlii ile yakndan ilgilidir. Yaln karbon elikle-rinde sertleebilirlik dk olduundan yukardaki cmledorudur, ama alam eliklerinde sertlikdaha derinlere n-

fuz edebildiinden, bu eliklerde nisbeten daha byk par-alara sertletirme uygulanarak tamamnn sertlemesinisalamak mmkndr.

eliklerin retim srecinde meydana gelen kimyasal bileim farkllklar sertleebilirlik erisine de yansr. Her-hangi bir elik iin deiik dkmlerden alnan Jominydeney paralar zerinde yaplan sertleebilirlik testlerininsonulan birletirildiinde, ortaya tek bir sereebilirlik e-risinden ziyade "Sertleebilirlik Band'" ad verilen bir ekilkar. Bu ekil, bir eliin Jominy deneyinde bileim fark-

MHENDS VE MAKNA DERGS CLT 25 SAYI 292 MART -NSAN 1984 2 1

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

26/60

( 760)

(69)

(538)

(427)

(316)

(204)

(93)

(-1)

F

140O

1200

^000

500

600

400

200

O 55

SU VEPMEUC U

STANDARTPARAS

T A S L A N M

' / O 10 20 30 10 50 60 70_ _ / _ / _ SU VERKE UCUNDAN UZAKL.'K (mm)

OSTENITMARTENSIT

-t

pMart tnsi t Martens'rt ferrt Martensit+ ferrt Martenst ferr it

Byni< * Bt yn t Bey nit= O&UMA DNM DY AGRAM I

SOSUMA ERLER* mm SOUMADA DNM

I I I , I

10 O 1 o J

Z A M A N ( s a n i y e )

1 0 '

ekil 4. SAE 4140 eliinin Jominy Deneyi sonular ve busonularn ayn eliin SSDD ile olan ilikisi.

u1

UJ

.RO

C

2C

c cUJ0 1

60

Si)

40

30

2 0

-

-

0SO

^

\

X)GUTMA

SAE 4320

^ ^ ^ ^ S A E 4 K 0^ " ^ - ^ _ S A E 5 1 4 0

2 0 3 0 4 0

U C U N D A N U Z A K L I K

.

1

~ .

50(mm)

ekil 5. Karbonlar ayn, alam katklar farklU eliin sertleebilirlik erileri

2 2

0 10 20 30 4.0 50 60 70 80SU VERME UCUNDAN U2AKlK(mmj

ekil 6. 30 Cr Ni Mo 8 eliininSertleebilirlik Band

MHENDS VE MAKNA DERGS CLT 25 SAYI 292 MART - NSAN 1984

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

27/60

llklari yznden ortaya kabilecek her trl deiik sonu-cu kapsar. ekil 6'da rnek olarak 30 CrNi Mc 8 eliininsertleebilirlik band verilmitir. Buna gre ad geen elikiin yaplabilecek her Jominy deneyinde, ekildeki iki eriarasna den sonular elde edilecektir.

Sertleebilirlik bantlarnn pratik uygulamalar iin 3 ve6 numaral kaynaklara baklabilir.

7 MENEVLEME

Sertletirme ilemiyle elde edilen martensit baz uygu-lamalar iin ok sert, uygulamalarn byk bir ounluuiin de ok krlgandr. Ayrca stenitin martensite dn-m parada yksek gerilimler brakr. Dolaysyla hemen he-men her sertletirme ileminin ardndan elie bir menevi-leme ilemi uygulanr ki bu ilem zde eliin Aj scakl-nn altndaki bir scakla stlmasdr. Menevilemeninamac ad geen i gerilimlerden kurtulmak ve elie belirli

bir sreklilik ve tokluk kazandrmaktr. Bu kazanlar ise ge-nellikle sertlik ve dayantan fedakrlk etmek anlamnagelir

Menevilemenin derecesi hem scakba, hem de belirli bir scaklkta sarfedilen zamana baldr. Genelde, gittike ykselen menevileme scaklklarnda yaplan ilemlerde

sertliin dt, tokluun ise artt gzlenir. Sertliin veentik tokluunun menevileme scaklna gre deiimiekil 7.'de gsterilmitir. Bu ekil genel olarak yaln kar-

bon elikleri ile dk alaml eliklerin tipik davrannyanstmaktadr.

_J- JUJ

oofY

Zi

ERT

l/

L.Ol

O)01

"O

01jQ

i

^ ^

"c "O*O '

O

100

8 0

60

40

20

(

-

S e r t l i k

Toktuk /

3 400 8001 204 427

MENEVLEME

//r

1

1200-F649-*.C

SICAKLII.

ekil 7. Deiik scaklklarda bir saatmenevilenen SAE 4140 eli-inin serlik ve tokluk deiimi

Yaplan aratrmalar menevilemede scakln zaman-dan daha nemli bir etken olduunu ortaya koymutur. Budurumda scaklktaki kk bir art, zamandaki ok daha

byk bir artla edeer olmaktadr. Dolaysyla pratik uy-gulamalarda belli bir elik iin menevileme talimatlar, e-kil 7.'de olduu gibi, ou zaman scaklk cinsinden verilir

ve burada zamann bir veya birka saat olduu anlalr.

200-425 C'de menevileme aral (ekil 7.) ykseksertlik gerektiren uygulamalarla yksek tokluk gerektirenuygulamalar arasnda bir ayrm oluturmaktadr. Eer sert-lik ve anma direnci birinci planda arzu edilen zelliklerise, menevileme 200 C'n altnda yaplr. Eer entik tok-

luundan vazgeilemeyecek bir uygulama sz konusu ise,bu takdirde menevileme 425 C'n zerindeki bir scaklkta yaplr. Menevileme hangi scaklkta yaplrsa yaplsn eldeedilen iyapya "menevilenmi martensit" ad verilir.

ekil 7. den anlalabilecei gibi menevilenmi mar-tensitin sertlii menevileme scaklna gre deiir. Ancakmenevilenmi martensit, yap olarak, kendi sertliini verenstenitin dier rnlerinden daha yksek toklua, akmanoktasna, sreklie ve yorulma dayancna sahiptir. Bu yz-den hernekadar menevileme ile sertlii drlyorsa da bustnl hibir zaman unutulmamaldr.

8. ISLAH ELKLER

Isl ilem yoluyla birtakm zellikler kazandrabilen e-liklerin nemli bir blmn slah elikleri oluturur. Bun-lar genellikle kimyasal bileimleri asndan sertletinlmeyeelverili olan ve slah ilemi sonucu nisbeten yksek ekmedayanc ve tokluk gsterebilen makina imalat elikleri ola-rak tanmlanrlar. Bunlarn makina imalat sanayinde kulla-nm alanlar ok genitir, rnein, eitli makina ve motorparalarnn, krank millerinin, cvata, somun ve saplamala-rn, akslarn, millerin, dililerin ve bunun gibi daha birokmakina paralarnn yaplmasnda bu eliklerden yararlan-lr.

Islah ilemi, eliklere uygulanan nce bir sertletirmeve arkasndan menevileme ilemlerinin tm olarak tanm-lanr. Bu tip eliklerle ilgili kaynaklarda bunlarn kimyasal bileimleri, sl ilem parametreleri, mekanik zellikleri vesertleebilirlik erileri, listeler ve grafikler halinde verilir.Makina mhendisleri asndan en nemlisi mekanik zellik-ler olduundan Tablo l.'de baz ok bilinen ve kullanlan s-lah eliklerinin slah edilmi haldeki mekanik zellikleri ve-rilmitir. Daha geni bilgiler iin Kaynak 3'e baklabilir.

K A Y N A K L A R ;

1 Sidney H. Avner, " Int roduct i on to Physical Metal lurg y".M c G R A W - H I L I ~ , 1 9 7 4

2. C. W . VVegst, "Stahlschlssel 1 9 8 0 "

3. "A SM. Metals Handbook" , 8 t h E d i t i o n , V o l . 2 .

4. TS 24 24 . O cak 1977 , " I s lah el ik ler i " .

5 . T S 1 3 8 1 . H a z i ra n 1 9 7 4 . " J o m i n y D e n e y i "

6. Erdoan Teki n, "el ik Standart lar ve elik Seimi" (SEGEM Ya yn , basl yor).

MA DT . NCA N 1QAA

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

28/60

ELN

Ksa areti(DN NORMU)

C22C60Ck35Ck6040Mn438Cr241Cr425CrMo434 Cr Mo 434CrMoS442CrMo442CrMoS450CrMo432CrMol236CrNiMo4

34 Cr Ni Mo 630CrNiMo850CrV430 Cr Mo V 9

AkmaSnnMpa

353569422569637539785686785785883883883

1030883

9811030

8831030

TABLO 1: BAZI ISLAH ELKLERNN MEKANK

16 mm apa Kadar

ekmeDayanaMPa

539-486834-981618-765834-981883-1079785-932981-1177883-1079981-1177981-1177

1079-12751079-12751079-12751226-14221079-1275

1177-13731226-14221079-12751226-1422

KopmaUzamas%

201117111214111211111010

99

10

9999

entikTokluukgf/cm2

6

56576655556

6555

294490363490539441667588667667765765785

1030785

8831030785

1030

16-40 mm ap

490-637785-932579-726785-932785-932686-834883-1079785-932883-1079883-1079981-1177981-1177981-1177

1226-1422981-1177

1079-12751226-1422981-1177

1226-1422

ZELLKLER (ISLAH EDLM)

Aras

221319131415121412121111109

11

109

109

6

66687766556

7555

40-100 mm ap

451324451441343559461559559637637686883686

785883686883

_

735-883539-686735-883686-834588-735785-932785-834785-932785-932883-1079883-1079883-1079

1079-1275883-1030

981-11771079-1275883-1079

1079-1275

Aras

1420141517141514141212121012

11101210

_

6

66687766567

7656

100-160 mm ap

412510510559559637785588

686785637785

637-785735- 883735-883785-932785-932834-981981-1177785-932

883-1079981-1177834-981981-1177

Aras

1615151313131113

12111311

77766577

7757

tu

O

J

Io

8/7/2019 elik ve eliklerin yzey sertletrilmesi

29/60

GR :

ELKLER VE Y ZEY

SERTLETRMELEMLER

Dr. akir BOR

ODT Metallurji Mhendislii Blmretim Grevlisi - ANKARA

Yzey sertletirme ilemleri, birok mhendislik uygu-lamasnda gereksinim duyulam yzeyi sert ve anmaya da-yankl, ayn zamanda da d ar beli almalara dayanabilecektoklukta paralarn yapmnda kullanlr. Bu ilemler ile, ge-rekli darbe dayancn salayacak toklukta grece yumuakelik paralarn yzeyinde anma dayancn salayan ince,sert bir tabaka oluturulur. Yzey sertletirme ilemleri so-nucunda, parann anma dayanc yannda yorulma dayan

c da nemli lde artar.Balca yzey sertletirme ilemleri unlardr: Alevlesertletirme, endksiyonla sertletirme, karbonlama, nitrrleme, siyanrleme, karbonitrrleme. Alevle veya endksi-yonla sertletirme ilemlerinde parann yzeyi yerel bir su verme ilemiyle sertletirilir Dier ilemlerde ise sertletir-me para yzeyinin bileimi deitirilerek (karbon ve/veyaazot ierii artrlarak) salanr

Tasarmlarnda yzeyi sertletirilmi paralara yer ve-ren bir mhendis, bu paralarn retimine dorudan katl-masa da, gerelere ve yzey sertletirme ilemlerine ilikinolanak ve snrlamalar bilmeli, isteklerini (ay