Sfero Döküm

Sfero Döküm Nedir?

Yüksek uzama özelliği sayesinde çelik malzemenin yerine aday gösterilen küresel grafitli dökme demirin (GGG 40.3) zamanla kullanımı artmıştır. K.G.D. demir içerisinde çeliğe en yakın uzamayı sağlayan GGG 40.3, üretim, ve maliyet açısından daha cazip olmaya başlamıştır.

Bu malzemeyi yurtdışında başarıyla birçok dökümhane dökmüştür. Ülkemizde ise uygulamaya yönelik çalışmalar devam etmekte hatta birkaç firmada üretime başlamıştır. Kısa zamanda bu çalışmalar ticari üretim yapan dökümhanelerde mutlak suretiyle avantajlı üretimi ve maliyeti açısından tercih edilecektir. Bu sayede sfero dökümü içerisinde yerini almakla kalmayacak yüksek uzama ve yüksek çentik direnci (-40 °C’de) istenen parçalarda çeliğin alternatifi bile olacaktır.

400 N/ mm2 çekme dayanımında ve oldukça yüksek bir uzamaya (% 27-18) sahiptir. Döküm malzemeleri içerisinde çelik çentik yönünden en yüksek değeri veriyordu. Ancak GGG 40.3 deneme dökümlerde -40 °C’de 14 N/mm2 dayanımına ulaşınca dikkat çekti. Bundan sonra bu özellikleri oluşturacak üretim teknikleri araştırılmaya başlandı. Öncelikle direk dökümden bu değerlerin elde edilmesi hedeflendi. Isıl işleme gerek kalmadan as-cast şeklinde piyasaya sunumu düşünüldü. Bunda da kısmen başarılı olundu. Parçanın et kalınlığı 8 mm’nin altında olanlar “as-cast” şeklinde olması zorlaştı. Ancak mutlak olan birşey varki, 8 mm et kalınlığından fazla olan parçalarda ısıl işleme gerek olmadan direk dökümden kullanımı başarıyla sağlanmıştır. Ayrıca ısıl işlemin kötü özellikleri ortaya çıkmıştır.

Küresel Grafitli Dökme Demir birbirinden bağımsız olarak British Cast Iron Research Association (BCIRA) ve International Nikel Company (INCO) tarafından geliştirilmiş ve ilk defa Amerikan Dökümcüler Cemiyetinin 1948’deki yıllık toplantısında döküm endüstrisi için yeni bir malzeme olarak tanıtılmıştır.Bu tip dökme demir için sphero, nodüler ve küresel grafitli adları kullanılmıştır.Yurdumuzda en çok küresel grafitli adı kullanılmaktadır.

Küresel grafitli dökme demir, çeliğinkine benzer bir matris içinde dağılmış küre şekilli grafitlerden oluşan bir yapıya sahiptir. Yapı açısından gri dökme demirden tek ayrıcalığı grafitlerin şeklidir. Küresel grafitli dökme demirin mekanik özellikleri grafit şekli ve büyük ölçüde matris yapısı tarafından etkilenmektedir. Küresel grafitli dökme demirler, gri dökme demirin başlıca avantajları (düşük ergime derecesi, iyi akışkanlık ve dökülebilme, mükemmel işlenebilme ve iyi kesme mukavemeti) ile çeliğin mühendislik yönünden avantajlarına (yüksek mukavemet, tokluk, süneklik, sıcak işlenebilme ve sertleşebilme) birleştiren yeni bir malzeme veya dökme demirler ailesi içinde yeni bir grubu oluşturmaktadır. Genel olarak küresel grafitli dökme demirin bileşimi ile esmer dökme demirin bileşimleri arasında bir fark yoktur.

Fakat; özellikleri, kullanım amaçları ve alanları bakımından büyük farklar vardır. Esmer dökme demirin yapısında grafitler, lamel (yaprakçıklar) halindedir. Bu grafitler yapı içinde boş hacim meydana getirerek gerecin dayanımını düşürürler. Esmer dökme demirin sayısız fayda ve kullanma alanlarına rağmen daha iyi özelliklere sahip olması için çalışma ve araştırmalar devam etmiştir.

1948 yıllarında esmer dökme demir içersine bazı katkı maddeleri konularak, küresel grafitli dökme demirin yapımı gerçekleştirilmiştir. Küresel grafitli dökme demirin yapısındaki grafitler küreler halindedir. Grafitlerin, küreler haline geçebilmesini sağlamak için sıvı dökme demire magnezyum (Mg) veya seryum (Ce) madenleri saf veya alaşım olarak çok az katılır. Küresel grafitli dökme demirin mekaniksel özellikleri oldukça iyidir. Makina işçiliği kolaydır. Korozyona karşı dayanıklıdır.