Segman : Makinelerin Pistonları Çevresindeki Yuvalara Takılan, Piston İle S

12 Temmuz 2007



Segman : Makinelerin pistonları çevresindeki yuvalara takılan, piston ile silindir arasındaki sızdırmazlığı veya yağlamayı sağlayan, pistona yataklık yapan ve çevresinde ağız açıklığı bulunan halka biçimli bir makine elemanıdır. Malzeme olarak dökme demirin özel bir hali olan “lamel grafitli dökme demir” ‘ den üretilir. Dökme demir çeşitleri aşağıdaki gibidir :

Dökme Demir

Gri Dökme Demir Beyaz Dökme Demir

Lamel Küresel Perlitik Martenzitik

Ferritik Perlitik Östenitik Martenzitik

Temper Döküm

Ferritik Perlitik

Siyah Beyaz Beyaz Özel ID

Segman malzemesi olarak lamel grafitli dökme demirin seçilmesinin nedenleri ;

Korozyon mukavemetinin iyi olması,

Grafit lamellerinin yağlama tesiri yapması ve kayganlık özelliği,

Talaşlı şekillendirilme kabiliyeti,

Isıya karşı dayanımı (~600 ºC ye kadar),

Sönüm kabiliyeti ,

Kayma ve aşınma dayanımı, gösterilebilir.

Lamel grafitli dökme demirin özellikleri :

Gri döküm çeşitlerinden olan lamel grafitli dökme demir, üretiminde hammadde olarak daha çok ham demir (pik) kullanıldığından, hatalı bir şekilde ve yaygın olarak pik döküm olarak da adlandırılmaktadır. Bünyesinde %2 üzerinde karbon ihtiva eder. Bu karbonun büyük bir kısmı lamel grafit halinde bulunur. Kesiti gri-esmer bir renkte olan bir dökümdür. Genel olarak ocaklarda ham demir ve hesaplanmış bir şekilde döküm hurdaları, yolluk ve çelik hurdasının eritilmesiyle elde edilir. Ortalama döküm sıcaklığı 1200-1400 ºC arası, çekme payı %1 civarındadır. Fiziksel ve mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir:

Lamel Grafitli Gri dökme Demirin Mekanik Özellikleri GG-25

Çekme dayanımı N/mm2

250

Bükme Dayanımı N/mm2

350-490

Basma Mukavemeti N/mm2

700-1000

Sertlik (HB 30)

180-240

Elastisite modülü 103 N/mm2

105-210

Poisson değeri

0,30

Tablo 1.1

Lamel Grafitli Gri Dökme Demirin Fiziki Özellikleri GG-25

Özgül Ağırlık 20º C kg/dm3

7,2

Özgül Isı J/g ºC

0,46-0,54

Isı İletkenliği 20ºC W/cm ºC

0,46-0,59

Elektrik Direnci ohm mm2/m

0,5-1,0

Tablo 1.2

Çekme ve eğme deneyi tablosu

Çekme deneyi

Eğme Deneyi

Çekme Dayanımı

Deney Parçası Çapı

Normal deney parçası Mpa (min)

Özel deney parçası Mpa.

İşlenmemiş

mm.

İşlenmiş

mm.

İşlenmemiş

Döküm çapı mm.

Eğme Dayanımı

Mpa.

250

30

20

30

420

210

45

32

45

330

330

20

12,5

20

460

Tablo 1.3

Alaşımlı döküm çeşitleri, yapılarında bulunan karbon grafit halinde biçimlendiğinde grafitli döküm olarak ifade edilirler. Bazı elementler fiziksel koşullara bağlı olarak birden fazla kristal yapıya sahip olabilirler. Buna polimorfizm denir. Örneğin karbon 2 halde bulunabilir; elmas ve grafit. Elmas yapısı üç boyutlu valans bağlı atomik düzen . Grafitinki ise iki boyutlu tabakamsı (lamel) yapıdır. Grafit kaygan ve iletkendir. Demir ise 912 ºC altında hacim merkezli kübik yapıda, 912ºC,1400ºC arası yüzey merkezli kübik yapıda. 1400 ºC üzerinde ise tekrar hacim merkezli kübik yapıda bulunur.

Korozyona, ısıya ve aşınmaya dayanıklı oldukları için özel amaçlarla kullanılırlar. Grafit içeren dökme demirin yapısında, grafitin oluşma ve konsantrasyonuna bağlı olarak -ana yapıda- farklı etkilenmeler olur. Demir ana yapı ve grafit arasında rijit bir bağlantı yoktur. Çekme zorlamasında meydana gelen kuvvetler yalnızca ana yapı (matriks) tarafından karşılanır. Grafit miktarı arttıkça (ağırlıkça %3 grafit miktarı yaklaşık olarak %10 hacim işgal eder) oluşumun taşıma direnci azalır ve zayıflar. Lamel grafitli dökme demirde bu zayıflatma etkisi, küresel grafitli dökme demirde (sfero döküm) olduğundan daha fazladır. Grafit yığılmaları üzerinden çekme kuvveti taşınamadığından dolayı, çekme zorlamalarında iç çentikler oluşur. Basma zorlamalarında bu etki çok daha azdır. Örnek olarak DDL-30 lamel grafitli dökme demir malzemede çekme dayanımı yaklaşık olarak 290 Mpa. iken basma dayanımı bunun çok üzerindedir. Yaklaşık olarak 800-1000 Mpa. arasındadır. Bu yüzden grafitli dökme demirin gerilme-uzama eğrisi Hook sahasından sapma gösterir. İçindeki grafit miktarı arttıkça elastisite modülü azalır.

Grafitli dökme demirin dayanımını arttırmak için grafit miktarı azaltılmalı ya da grafit oluşumları düzenlenmelidir. Bunlara ek olarak ötektik ya da ötektiğin hemen üstündeki alaşımlar dökülebilir. Dökme demirin metalik ana yapısında ferrit, ferrit+perlit ya da yalnızca perlit bulunabilir.

Segman yapımında kullanılan dökme demir yaklaşık olarak %3,6 kadar karbon içerir . Demir-karbon (Fe-C) Denge Diyagramı aşağıda verilmiştir.

Resim 1.1

Demir karbon alaşımları iki ayrı sisteme göre katılaşırlar. Bunlar ;

Demir-sementit sistemi ve

Demir-grafit sistemidir.

Bu sistemlerde karbon iki farlı faz olarak , grafit (saf karbon) ve sementit halinde bulunabilir. Yavaş soğuma hızlarında grafit oluşum şansı artar. Hızlı soğumada sementit oluşur. Bunu yanı sıra karbon miktarı fazla alaşımların tavlanması ile grafitin meydana geldiği görülür. Karbon miktarı az olan alaşımlarda grafit oluşumuna meyil daha azdır. Sementitten karbon oluşumu demirin serbest karbonlu –yani grafitli- bir sistem meydana getirebileceğini gösterir.

Dökme demirin mekanik özelliklerini belirleyen faktörler şunlardır;

Primer katılaşan östenit miktarı,

Ötektik tane sayısı,

Tüm perlitik ana doku,

İnce perlitik doku.

Dökme demirin mukavemet değeri kuvvetli bir şekilde ön katılaşan östenit miktarı ile belirlenir. Doymuşluk derecesi ve karbon eşdeğerinin yüksek mukavemetli döküm parçalarında düşük alınmasının sebebi budur. Ötektik reaksiyon ani ve beraberce belirli yerlerde östenit ve grafitin büyümesiyle meydana gelir. Grafit şekil ve büyüklüğü; parça doymuşluk derecesi ve soğuma hızı yanında, alaşım elementlerinin cins ve miktarına da bağlıdır. Aşılama ile ötektik tane sayısı arttırılabilir. Böylece mukavemet değeri de artar.

Artık lamel grafitli dökme demir, genellikle perlitik bir ana dokuya sahip olarak üretilmektedir. Bu özellik mukavemet değeri yanında, aşınmaya dayanıklılık sağlar.

Kategori: Genel kültür


Rasgele...


Destekliyoruz arkada - arkadas - partner - partner - arkada - proxy - yemek tarifi - powermta - powermta administrator - Proxy