zIMBA MALZEME SeÇİMİ

YÜKSEK MUKAVEMETLİ ÇELİKLER (HSS)

SERTLİK (HARDNESS)

Sertlik bir çeliğin deformasyona dayanıklığını, direncini gösterir. Takım çeliklerinde sertlik genellikle Rockwell C testi ile belirlenir. Serleştirilmiş soğuk takım çelikleri sınıfına bağlı olarak genellikle 58/64 aralığında sertliği haizdir. Çoğu tipik olarak 60/62 aralığındadır.

Sertlik chazlarının çalışma sistemi standart bir yük kullanarak test parçası üzerinde bir ezme, girinti oluşturmak ve oluşan girintinin boyutunu ölçme şeklindedir. Geniş bir girinti veya ezme malzeme sertliğinin az olduğunu ( malzeme kolaylıkla ezilmektedir) gösterir. Küçük bir girinti ezme veya girinti ise malzeme sertliğinin yüksekliğini (malzeme ezilmeye dayanaklıdır) gösterir. Değişik tip(grade) çelikler aynı sertlik değerlerini veriyorsa bunun nedeni sertlik ölçüm cihazının oluşturduğu girintinin boyunun aynı olmasıdır. Diğer bir deyişle aynı sertliğe sahip birçok çelik tipi olabilir. Sertlik temel olarak çeliklerin tipine(grade) bağlı bir değişken değildir.

Yukarıdaki şekilde malzemenin sertlik ve esneklik sınırı (yılma noktası, plastik deformasyon alt limiti) arasındaki ilişkiyi göstermektedir. Sertliği yüksek takım çeliklerinin plastik deformasyona uğraması için daha yüksek bir yük gerekir.

Takım çeliklerinde yüksek sertlik oranları yüksek karbon içeriği ve birlikte uygun oranlarda tungsten ve/veya molibden katkısıyla sağlanır. Çoğu takım çelikleri küçük oranlarda tungsten ve molibden içerir. bileşimden Tungstenin iptal edilmesi için yaklaşık bir buçuk katı kadar Molibden kullanılması gerekir. ASTM standardına göre M2 tipi (grade) takım çeliği (DIN HS 6-5-2) %5 Tungsten, %6 Molibden ihtiva eder. (Tungsten eşleniği %16) ( DIN standardında HS’ten sonra gelen rakamlar sırasıyla Tungsten, Molibden, vanadyum ve Kobalt içeriğini gösterir. M2’de Kobalt yoktur.)

Kesme, delme kalıplarında zımba uçlarında eğilme, mantarlaşma veya zımba yüzeylerinde ezilmeler, vuruklar zımba sertliğinin, delme esnasında ortaya çıkan değişik baskı, sıkıştırma kuvvetlerini yenemediğini ve plastik deformasyon meydana geldiğini gösterir.

TEKNİK Bülten sayı 2 26 Ekim 2007

SERTLİK(HRC)

BA

SK

IDA

ES

NE

KL

İK M

UK

AV

EM

ET

İ

Şayet kesme, delme işleminde ortaya çıkan kuvvet (bkz bülten1) puntanın yapıldığı malzemenin mukavemetinin ( baskı mukavemeti-kg/mm2) %60’ını aşıyorsa kullanılan zımbada rasgele kırılmalar meydana gelebilir.

Zımbanın özellikle uç kısımlarında eğilme, ezikler, ve deformasyon (mantarlaşma) meydana geliyorsa çözüm zımba malzemesini tipini sertliği daha fazla olan tiplerle (grade) değiştirmek veya işletme yüklerini (kesme ve sıyırma kuvvetleri) azaltmak gerekir. Kesme ve sıyırma kuvvetlerinin nasıl azaltılabileceği sonraki bültenlerde ele alınacaktır. Aşaağıdaki tablo ASTM 6XX sınıflamasına göre değişik tip HSS çeliklerinin minumum ve maksimum sertliklerini göstermektedir.

DARBE MUKAVEMETİ (TOUGHNESS)

Darbe mukavemeti malzemenin kırılma, yongalanma (chipping-ufak parça kopması), ve çatlamaya karşı direncini ifade eder. Diğer bir deyişle şok veya ani darbelere karşı dayanıklılığıdır. Darbe mukavemeti krılganlık (brittleness-gevrekli) zıttı olarakta yorumlanabilir. Darbe mukavemetini ölçen çeşitli testler mevcuttur.

Darbe testinde malzeme numunesi bir fikstür yardımıyla sabitlenir ve hareketli kalibre edilmiş ağırlık veya sarkaç marifetiyle darbeye maruz bırakılır. Darbe mukavemeti, malzemenin kırılmadan önce absorbe (soğurduğu-emdiği) enerji miktarı olarak (joule) olarak ölçülür. Kırılgan ve gerek malzemeler kırılma öncesi çok az enerji absorbe ederler. Aşağıda değişik darbe testleri ile ilgili şematik bilgi verilmiştir.


Zımba ucu eğilmesi Mantarlaşma

SE

RT

LİK

HR

C

ÇELİK TİPLERİ

http://www.crucibleservice.com/eselector/general/(Empty%20Reference!)

Çoğu takım çelikleri kertik veya çentik etkisine karşı hassastır. Diğer bir deyişle zımba imalatı sırasında sıkça görülen, kertik, çentik, dalma, geometri değişiklikleri, aşırı yüzey pürüzlülüğü takım çeliğinin darbe mukavemetini önemli şekilde azaltan hatalardır. Yine örneğin zımbalar malzemeyi deldikten hemen sonra kesme kuvvetinin zımba üzerinden kalkmasından, diğer bir deyişle zımbanın boşalması nedeniyle şoka uğrarlar.

Zımbalarda darbe mukavemetinden dolayı hatalar, zımba ucundan üst gövdeye kadar kısımlarda radyüslerde, zımba ucunda ve zımba kafasında, zımba sabitleyici bilya yuvalarında vb meydana gelir. Pratikte zımba aşınmaları, darbeden dolayı kırılmalara tercih edilir. Zira kırılmalar öngörülemez, birden olurlar ve çoğu kez üretimin kesintiye uğramasına ve bazı hallerde de kalıbın zarar görmesine ve hatta işçi emniyeti ile ilgili sorunlara yuol açarlar. Doğal zımba aşınmaları ise zaman içinde oluşur, öngörülebilir ve planlanabilir.

Darbeden dolayı kırılmalar bir çok faktörden meydana gelebilir. Bunlar takım çeliğinin darbe mukavemetinin arzulanan düzeyde olmaması, zımba üretin hataları, ısıl işlem hataları ve operatör hataları (hizalama, dayama ve saç malzemenin kalıba beslenmesi gibi) gibi faktörlerdir.

Zımba malzemesinin seçiminde darbe mukavemet değerlerinin irdelenmesi, hangi çeliklerin darbeye direncinin (charpy C kertik testi) yetersiz olduğu konusunda fikir verecektir.


Kırılma Yongalaşma


Çeliklerde darbe mukavemetinin arttırılması alaşım içeriklerinin azaltılması, fakat daha çok partikül metallürji teknikleri, Çeliğin çift ergitmeye tabi tutulması ve CPM üretim teknolojisi kullanımı gibi yollarla sağlanır. Böylelikle çelik yapısı daha üniform hale getirilir, iç gerilimler azaltılır ve darbe mukavemeti iyileşir.

AŞINMA DİRENCİ (WEAR RESİSTANCE)

Aşınma direnci takım çeliğinin kesilen delinen malzeme ile sürtünmesi, diğer kalıp elemanları ile teması ile ortaya çıkabilecek aşınmalara dayanımını ifade eder. Takım çeliklerinde aşınma iki türlü olur. Sürtünme yoluyla (abrasion) veya yapışma (adhesion)(sarma) yoluyla. Sürtünme yoluyla aşınma sürtünen malzemeler üzerindeki kalıntılar, depositler veya oksitlenmeler neticesinde kütleşmeler, yuvarlaklaşmalar (örneğin kesici ağızlarda radyüs oluşması)şeklinde ortaya çıkar. Bu türden aşınma direncini test etmek için zımpara, veya kum veya benzeri malzemeler kullanılır. Çelik çelik arasındaki değmeler neticesinde (yapışma) ortaya çıkan aşınmalar ise yüksek basınçda sürtünen malzemelerden malzeme yırtılması, kalkması şeklinde olur.

Normal olarak sertliği yüksek takım çeliklerinin sertliği az olan takım çeliklerine göre daha az aşınmalarını bekleriz. Ancak aynı sertlikteki çelik tipleri aşınmaya karşı değişik dirençler gösterebilirler. Örneğin O1, A2; D2 ve M2 çelikleri her birisi 60 HRC sertlikte kullanıldıklarında değişik aşınma karakteristikleri gösteririler.

Takım çeliklerinin aşınma karakteristiklerini iyileştirmek amacıyla Vanadyum ilave edilir.

HSS ÇELİKLERİ KİMYASAL KOMPOZİSYONLARI


SERTLİK


HSS ÇELİKLERİ ÖZELLİKLERİ

HSS ÇELİKLERİ ISIL İŞLEMLERİ


AŞINMA DİRENCİ

DARBEMUKAVEMETİ

KIRMIZI SERTLİK

TAŞLAMA KOLAYLIĞI

HSS ÇELİKLERİ RENK KODLAMASI

HSS ÇELİKLERİ DIN MUADİLLERİ

ASTM DINM2 HS 6-5-2


M3 HS 6-5-3M4 HS 6-5-4M35 HS 6-5-2-5M48 HS 10-5-3-9T15 HS-12-1-5-5


Documents

zIMBA MALZEME SeÇİMİ