Yatırım Dökümhane |Kum Döküm

Paslanmaz Çelik Dökümler, Gri Dökümler, Sfero Dökümler

Demir Dışı Metaller Döküm

Demirli metaller, üstünlükleri, mekanik özellikleri ve düşük maliyetleri nedeniyle mühendislik endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır.Yine de, demir dışı metaller, genellikle yüksek maliyetlerine rağmen, demir alaşımlarına kıyasla belirli özellikleri nedeniyle çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır.Bu alaşımlarda istenen mekanik özellikler, demir alaşımları için kullanılan normal ısıl işlemlerle değil, iş sertleştirme, yaşlandırma vb. ile elde edilebilir.İlgilenilen başlıca demir dışı malzemelerden bazıları alüminyum, bakır, çinko ve magnezyumdur.

1. Alüminyum

Tüm demir dışı alaşımlar arasında, mükemmel özellikleri nedeniyle alüminyum ve alaşımları en önemlisidir.Mühendislik endüstrisinde kullanıldığı saf alüminyumun özelliklerinden bazıları şunlardır:

  • 1) Mükemmel ısı iletkenliği (0,53 cal/cm/C)
  • 2) Mükemmel elektriksel iletkenlik (376 600/ohm/cm)
  • 3) Düşük kütle yoğunluğu (2,7 g/cm2)
  • 4) Düşük erime noktası (658C)
  • 5) Mükemmel korozyon direnci
  • 6) Toksik değildir.
  • 7) En yüksek yansıtma özelliklerine (%85 ila 95) ve çok düşük emisyona (%4 ila %5) sahiptir.
  • 8) Çok iyi imalat özelliklerine sahip olmasının bir sonucu olarak çok yumuşak ve sünektir.

Saf alüminyumun genel olarak kullanıldığı uygulamalardan bazıları elektrik iletkenleri, radyatör kanat malzemeleri, klima üniteleri, optik ve ışık reflektörleri, folyo ve ambalaj malzemeleridir.

Yukarıdaki faydalı uygulamalara rağmen, aşağıdaki problemlerden dolayı saf alüminyum yaygın olarak kullanılmamaktadır:

  • 1) Düşük çekme mukavemetine (65 MPa) ve sertliğe (20 BHN) sahiptir.
  • 2. Kaynak yapmak veya lehimlemek çok zordur.

Alüminyumun mekanik özellikleri, alaşımlama ile büyük ölçüde geliştirilebilir.Kullanılan başlıca alaşım elementleri bakır, manganez, silikon, nikel ve çinkodur.

Alüminyum ve bakır, kimyasal bileşik CuAl2'yi oluşturur.548 C'lik bir sıcaklığın üzerinde sıvı alüminyum içinde tamamen çözünür.Bu su verildiğinde ve yapay olarak yaşlandırıldığında (100 - 150C'de uzun süre bekletme), sertleştirilmiş bir alaşım elde edilir.Yaşlanmayan CuAl2, alüminyum ve bakırın katı çözeltisinden çökelecek zamana sahip değildir ve bu nedenle kararsız bir konumdadır (oda sıcaklığında aşırı doymuş).Yaşlanma süreci, alaşımın güçlenmesine neden olan çok ince CuAl2 parçacıklarını çökeltir.Bu işleme çözelti sertleştirme denir.

Kullanılan diğer alaşım elementleri %7'ye kadar magnezyum, %1,5'e kadar manganez, %13'e kadar silikon, %2'ye kadar nikel, %5'e kadar çinko ve %1.5'e kadar demirdir.Bunların yanı sıra titanyum, krom ve columbium da küçük oranlarda eklenebilir.Kalıcı kalıplama ve basınçlı dökümde kullanılan bazı tipik alüminyum alaşımlarının bileşimi, uygulamaları ile birlikte Tablo 2. 10'da verilmiştir.Bu malzemelerden kalıcı kalıplar veya basınçlı döküm kullanılarak döküldükten sonra beklenen mekanik özellikler Tablo 2.1'de gösterilmektedir.

2. Bakır

Alüminyuma benzer şekilde, saf bakır da aşağıdaki özellikleri nedeniyle geniş uygulama alanı bulmaktadır.

  • 1) Saf bakırın elektrik iletkenliği en saf haliyle yüksektir (5,8 x 105 /ohm/cm).Herhangi bir küçük kirlilik, iletkenliği büyük ölçüde düşürür.Örneğin %0.1 fosfor iletkenliği %40 azaltır.
  • 2) Çok yüksek ısı iletkenliğine sahiptir (0.92 cal/cm/C)
  • 3) Ağır bir metaldir (özgül ağırlık 8.93)
  • 4) Lehimleme ile kolayca birleştirilebilir
  • 5) Korozyona karşı dayanıklıdır,
  • 6) Hoş bir renge sahiptir.

Saf bakır, elektrik teli, baralar, iletim kabloları, buzdolabı boruları ve borularının imalatında kullanılır.

Bakırın en saf halindeki mekanik özellikleri çok iyi değildir.Yumuşak ve nispeten zayıftır.Mekanik özellikleri iyileştirmek için karlı bir şekilde alaşımlanabilir.Kullanılan ana alaşım elementleri çinko, kalay, kurşun ve fosfordur.

Bakır ve çinko alaşımlarına pirinç denir.%39'a varan çinko içeriği ile bakır, tek fazlı (α fazlı) bir yapı oluşturur.Bu tür alaşımlar yüksek sünekliğe sahiptir.Alaşımın rengi %20 çinko içeriğine kadar kırmızı kalır, ancak bunun ötesinde sarı olur.β-fazı adı verilen ikinci bir yapısal bileşen, çinkonun %39 ila 46'sı arasında görünür.Aslında artan sertlikten sorumlu olan metaller arası bileşik CuZn'dir.Az miktarda manganez ve nikel eklendiğinde pirincin gücü daha da artar.

Bakır ile kalay alaşımlarına bronz denir.Bronzun sertliği ve mukavemeti, kalay içeriğindeki bir kırışıkla artar.Kalay yüzdesi 5'in üzerindeki artışla süneklik de azalır. Alüminyum da eklendiğinde (%4 ila 11), elde edilen alaşım, oldukça yüksek bir korozyon direncine sahip olan alüminyum bronz olarak adlandırılır.Bronzlar, pahalı bir metal olan kalay varlığından dolayı pirinçlere kıyasla nispeten maliyetlidir.

3. Diğer Demir Dışı Metaller

Çinko

Çinko, düşük erime sıcaklığı (419.4 C) ve çinkonun saflığı ile artan yüksek korozyon direnci nedeniyle temel olarak mühendislikte kullanılır.Korozyon direnci, yüzeyde koruyucu bir oksit kaplamanın oluşmasından kaynaklanır.Çinkonun başlıca uygulamaları, çeliği korozyondan korumak için galvanizlemede, baskı endüstrisinde ve basınçlı dökümdedir.

Çinkonun dezavantajları, deforme koşullar altında sergilenen güçlü anizotropi, yaşlanma koşulları altında boyutsal stabilitenin olmaması, daha düşük sıcaklıklarda darbe mukavemetinin azalması ve taneler arası korozyona yatkınlıktır.Çekme mukavemetinde ve sertliğinde önemli azalmalara neden olacağından 95.C'nin üzerindeki sıcaklıklarda servis için kullanılamaz.

Basınçlı dökümlerde yaygın olarak kullanılması, diğer döküm alaşımlarına kıyasla daha yüksek kalıp ömrü sağlayan daha düşük basınç gerektirmesidir.Ayrıca, çok iyi işlenebilirliğe sahiptir.Çinko pres döküm ile elde edilen finisaj, ayırma düzleminde mevcut olan parlamanın çıkarılması dışında, herhangi bir ilave işlemi garanti etmek için genellikle yeterlidir.

Magnezyum

Hafif olmaları ve iyi mekanik mukavemetleri nedeniyle magnezyum alaşımları çok yüksek hızlarda kullanılır.Aynı sertlik için, magnezyum alaşımları C25 çeliğinin ağırlığının sadece %37,2'sini gerektirir, böylece ağırlıktan tasarruf edilir.Kullanılan iki ana alaşım elementi alüminyum ve çinkodur.Magnezyum alaşımları kum döküm, kalıcı kalıp döküm veya pres döküm olabilir.Kum döküm magnezyum alaşım bileşenlerinin özellikleri, kalıcı kalıp döküm veya pres döküm bileşenlerin özellikleriyle karşılaştırılabilir.Kalıp döküm alaşımları, maliyetleri azaltmak için ikincil metallerden yapılmalarına izin verecek şekilde genellikle yüksek bakır içeriğine sahiptir.Otomobil tekerlekleri, krank kasaları vb. yapmak için kullanılırlar. İçerik ne kadar yüksek olursa, haddelenmiş ve dövme parçalar gibi magnezyum dövme alaşımların mekanik mukavemeti o kadar yüksek olur.Magnezyum alaşımları, geleneksel kaynak işlemlerinin çoğuyla kolayca kaynaklanabilir.Magnezyum alaşımlarının çok kullanışlı bir özelliği, yüksek işlenebilirlikleridir.Düşük karbonlu çeliğe kıyasla işleme için yalnızca yaklaşık %15 güç gerektirirler.

 

 


Gönderim zamanı: 18 Aralık 2020