Üretim Malzemeleri

1- Tam Krom döküm

Aşındırma işlemlerini gerçekleştiren ekipmanda, en yüksek karbona sahip demir alaşımları en iyi aşınma direncine sahiptir. Aynı zamanda, çalışma sırasında ortaya çıkan çeşitli gerilimler nedeniyle, malzemenin yeterince sert olması gerekir. Yaklaşık% 0,4 karbon içeriğine sahip alaşımsız veya düşük alaşımlı çelikler, yapıları martensitik olduğunda düşük bir tokluğa sahiptir. Çoğunluğu sementit karbür içeren alaşımsız beyaz dökme demirler, aşınma dirençleri nedeniyle uzun yıllardır kullanılmaktadır. Bu dökme demirlerin zayıflığı, ostenit taneleri etrafında sürekli bir ağ oluşturan ve parçanın kırılganlığına ve çatlamasına neden olan karbür fazındadır. Sementit dışındaki karbür formundaki karbonu daha zor ve daha istenen özelliklerde yapan elementlerin arttırılması, aynı zamanda zemindeki karbon miktarının azaltılması, aynı zamanda tokluğu ve aşınma direncini de artırmaktadır. Krom bu amaçla kullanılan elementtir ve karbürü çoğunlukla M7C3 şeklindedir.

Günümüzde perkrom dökme demir, parçalar orta derecede darbe ve şiddetli aşınma altındayken perkrom çeliklere bir alternatif olarak kabul edilmektedir. Bu beyaz dökme demir grubu, tortul karbür içeren martensitin varlığından dolayı çok iyi aşınma direnci gösterebilmiştir. Parçanın orta derecede darbelere ve şiddetli aşınmaya maruz kaldığı durumlarda krom-nikel dökme demir seçimi uygun olacaktır.

2- Manganlı çelik

Manganez çeliği (Hadfield), yüzde 0,8 ila 1,25 karbon ve yüzde 11 ila 15 manganez içeren bir alaşımdır, aşınmaya dayanıklı özelliklere sahip benzersiz manyetik olmayan çeliktir. Bu çeliğin aşınma direnci çok yüksektir ve bu özellik, yüzey sertliğinin darbeye bağlı olarak üçe katlanmasından kaynaklanır, bu özellik aynı zamanda kırılganlığı da artırmaz; Genellikle artan zorluklarla görülen; Bu çeliğin yüksek tokluğunun tokluğuna yol açar.

Manganlı çelikler, madencilik endüstrisinin kırma ve öğütme zırhlarında, çimento endüstrisinde, yük çubuklarında ve kırıcılarda, tren rayı iğnelerinde, buldozer kumu, kasklarda ve aşındırıcı ortamlardaki diğer uygulamalarda ve ayrıca atış gibi darbeli durumlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Patlamalar istismar edilir. Bu çelikler, düşük sıcaklıklarda darbe dayanımları nedeniyle son zamanlarda soğutma endüstrisinde kullanılmaktadır.

Çoğu manganlı çelik, ısıl işlemden sonra tavlamayı yaklaşık 1000 ° C sıcaklıkta çözerek ve geri dönüş işlemlerine gerek kalmadan suda söndürerek tüketilebilir. Bu durumda Brinell’in sertliği yaklaşık 200HB’dir (kabaca 304 paslanmaz çeliğe benzer), ancak benzersiz özellikleri nedeniyle, iş sırasında aşındırıcılar ve ardışık darbelerle temas ettikten sonra, bu sertlik 550HB’ye yükselir ve “zor iş” olarak adlandırılır.

Manganlı çelik parçalar genellikle işlemede zorluk çeker. Bu çelikler tavlama ile yumuşatılamaz ve genellikle işleme için özel aletler gerektirir. 1100 ° C’de sıcak dövme yapabilmelerine rağmen, çekiçleme sırasında 1200 ° C’de kırılmaları muhtemeldir ve genellikle yüksek sıcaklıklarda karbonlu çeliklere göre daha serttirler. Bu nedenle bu çelikler genellikle döküm yoluyla üretilmektedir. Manganlı çelik, oksiasetilen kesim serisi ile kesilebilir ancak plazma veya lazer kesim tercih edilir.

3- Refrakterler

Refrakter çelikler esas olarak ısıya dayanıklı çeliklerle aynıdır. Bildiğiniz gibi çeliklerin mukavemet özellikleri sıcaklık arttıkça azalır. Isı direnci, çeliğin 500 ° C’nin üzerindeki sıcaklıklara dayanabileceği anlamına gelir, bu nedenle ısıya dayanıklı çelikler, 500 ° C’nin üzerindeki sıcaklıklarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Krom ve nikel alaşımları açısından zengin olan bu çelikler, ısıl işlem mekanizmaları (katı hal çözünme ve sertlik biriktirme) ile güçlendirilir ve yüksek sıcaklıkta korozyon direnci, çatlama direnci, sıcak yorulma ve sürünme direnci gerektiren yerlerde yaygın olarak kullanılır. Bu alaşımlar ASM el kitabına göre üç kategoriye ayrılır:

3-1 – Demir-krom alaşımları:

•  % 8 ila 30 krom içeren alaşımlar
• Ferrit yapıya sahiptir
• Yüksek sıcaklıklarda düşük süneklik ve mukavemete sahiptir
• Gaz varlığında korozyon direnci ihtiyacının düşünüldüğü yerlerde uygulama

Tablo 2 – Refrakter ferrit alaşımlarının kimyasal bileşimi.

3-2- Demir-krom-nikel alaşımları

• % 18’den fazla krom ve% 8’den fazla nikel (krom içeriği her zaman nikel içeriğinden daha yüksektir)
•  Çok az ferrit içeren östenitik taban yapısı
•  Yüksek sıcaklıklarda yüksek mukavemete ve sünekliğe sahiptir ve termal döngülere dayanıklıdır
•  Bir miktar kükürt içeren oksitleyici indirgeyici gazların varlığında kullanılabilir

3-3- Demir-nikel-krom alaşımları

• % 10’dan fazla krom ve% 23’ten fazla nikel (nikel içeriği her zaman krom içeriğinden daha yüksektir)
•  Tamamen östenitik bir yapıya sahiptir
•  Yüksek sıcaklıklarda yüksek mukavemet ve döngülere ve yoğun termal gradyanlara dayanıklı
•  Çok kükürt içeren yerlerde kullanılmaz.
•  Karbon ve nitrojen içeren atmosferlerde kullanılabilir. (Yüksek oranda nikel olmasından dolayı kolay karbonatlaşmaz ve nitrifiye edilmezler)
  Çizelge 3- Östenitik refrakter alaşımların kimyasal bileşimi.

4- Ni-Hard dökme demirler

Sert nikel dökme demirler, kırma, ufalama, haddeleme ve malzeme taşıma işlemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. İki ana sert nikel dökme demir grubu vardır:
% 4 nikel içeren dökme demir ve% 6 nikel ve% 9 krom içeren dökme demir, bu iki grup genellikle sert nikel 2 ve sert nikel 4 olarak bilinir. Tip 2 sert nikel dökme demir, M3C leadbury ötektik karbürler içerir ve bu nedenle düşük bir tokluğa sahipken, tip 4 sert nikel esas olarak M7C3 kesintili karbürler içerir ve bu da daha yüksek sert nikel 4 tokluğuna neden olur. Sert nikel döküm demir 2 daha az sertliğe sahiptir ve esas olarak metal işleme merdaneleri üretiminde kullanılır. Sert nikel döküm demir 4 metalurjisi ve uygulaması neredeyse yüksek kromlu dökme demire benzer, ancak değirmen bilyaları ve dökümlerin hem aşınmaya hem de tekrarlanan ağır darbelere maruz kaldığı büyük çaplı çimento değirmenlerinin kabuk duvarı gibi bazı uygulamalarda gözlenmiştir. Bulunan. Sert Nikel 4, gerekli kırılma tokluğunu sağlamaz, genel olarak yüksek kromlu dökme demirlerin kırılma tokluğu, sert nikel 4 dökme demirlere göre daha yüksektir. Sert nikel tip 4 dökme demirleri yüksek kromlu dökme demirlerden üstün kılan bir özellik, mükemmel sertliğidir.
Tüm sert nikel dökme demirlerin kimyasal bileşimi, yapının çoğu ötektik ve östenit bileşikleri şeklinde katı olacak şekilde seçilir. Altta yatan yapı kadar oluşan ötektik karbür miktarı da dökme demirin kimyasal bileşimine bağlıdır. Tip 2 sert nikel dökme demir, sürekli mikro yapıya karşı M3C karbürün bulunduğu özel bir kurşun delik yapısına sahiptir, ancak tip 4 sert nikel dökme demir, M7C3 tipi karbürlerin süreksiz olarak bulunduğu ötektik bir yapıya sahiptir. Bu tip karbür yapının avantajı, M7C3 karbürün kırılgan olmasına rağmen, içinde oluşan çatlakların alana çok daha yumuşak girmeden fazla yayılamamasıdır.
Çizelge 4- Ni-Hard dökme demirlerin kimyasal bileşimi.

5- Ni-resist döküm demirler

İyi bilinen bir grup yüksek alaşımlı dökme demir, Ni-resist olarak bilinir ve uzun süredir korozyon direnci için üretilmiştir. Yaygın olarak kullanılan bu dökme demirlerin korozyona karşı mükemmel direnci,% 13,5 ila 36 nikel ve% 1,8 ila 6 krema ve içlerinde bir tipte% 5,5 ila 7,5 bakır bulunmasından kaynaklanmaktadır. Ni-resist dökme demirler, ekşi kuyulardan, bazı asitlerden ve alkalilerden petrolün pompalanması, taşınması ve rafine edilmesi ile ilgili korozyon problemlerini çözmek için kullanılır. Ni-resist dökme demirlerin çoğu, gri veya sfero döküm şeklinde üretilebilir.
Bu dökme demirler, korozif ortamların yanı sıra yüksek sıcaklıklarda da oksidasyona dayanıklıdır. Yüksek nikelin varlığı, yüksek krom varlığında bile katılaşma sırasında grafit pullarının oluşmasına neden olur. Yüksek nikel seviyeleri, östenitik dönüşümü de önler. Ni-resist dökme demirler genellikle ısıl işlem görmez, ancak bazı uygulamalarda ve dökümlerin yüksek sıcaklıklarda çalışması gerektiğinde boyutsal olarak kararlı olmaları gerekir. Bu tür ısıl işlem, östenitik substratın yapısını değiştirmeyecektir

Tablo 5 – Katmanlı grafitli Ni-dirençli dökme demirin kimyasal bileşimi.

Çizelge 6- Küresel grafitli Ni-dirençli dökme demirlerin kimyasal bileşimi.

6- FMU çelikleri

Krom-molibden çelikler, iyi aşınma ve darbe direnci ve nispeten düşük üretim maliyetleri nedeniyle değirmenlerin, özellikle demir cevheri fabrikalarının kaplamasında en yaygın kullanılan alaşımlardan biridir.
Değirmenlerin öğütme işleminin türüne ve değirmende astarın kurulum konumuna bağlı olarak, kullanılan alaşımın uygun bir aşınma ve darbe direnci kombinasyonuna sahip olması gerekir. Değirmen duvarında kullanılan duvar kaplamalarında aşınma direnci, değirmenin zemin kaplamalarında ise darbe dayanımı daha önemlidir. Farklı alaşımlar manganez östenitik çelikler, yüksek kromlu çelikler ve dökme demirler, dokuz sert dökme demirler ve krom-molibden çelikler gibi farklı alaşımlar kullanır.
Son zamanlarda, FMU (Megato marka) olarak bilinen yeni bir çelik türü, çimento değirmeni gömlekleri üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tür çelik, iyi bir aşınma ve darbe direnci kombinasyonuna sahiptir. Bu çeliğin (özellikle krom) nispeten yüksek alaşım elementlerinden dolayı, bu alaşımların sertliği nispeten yüksektir.

Çizelge 7- Krom-molibden çeliklerin kimyasal bileşimi.