Katılaşma Mekanizmaları
Döküm işlemi sırasında, erimiş metalin sıvıdan katı duruma geçmesiyle dökümlerin katılaşması meydana gelir. Bu süreç genel olarak üç mekanizmaya ayrılabilir:çekirdeklenme, dendritik büyüme, Vetane yapısı oluşumu. Çekirdeklenme sırasında sıvı metal içerisinde küçük katı parçacıklar oluşur. Bu çekirdekler ağaç benzeri bir düzende dallanarak dendritik yapılara dönüşür. Son tane yapısıdökümlerbu dendritlerin büyümesi ve bunların soğutma ortamıyla etkileşimi ile belirlenir.
Çeşitli Alaşımların Katılaştırılması
Farklı alaşımlar, kimyasal bileşimlerinden ve termal özelliklerinden etkilenerek benzersiz şekillerde katılaşır:
Alüminyum Alaşımları: Alüminyum alaşımları tipik olarak yüksek derecede akışkanlık sergileyerek karmaşık ve ince duvarlı dökümlere olanak tanır. Katılaşmaları genellikle ince, eş eksenli bir tane yapısının oluşumunu içerir. Ancak alüminyum alaşımları, döküm kalitesini etkileyebilecek büzülme gözenekliliğine ve sıcak yırtılmaya eğilimlidir.
Demir veÇelik Alaşımları: Dökme demir, yüksek karbon içeriği nedeniyle karmaşık bir yapıyla katılaşarak grafit pulları veya yumruları oluşturur. Çelik alaşımlarının katılaşması, soğuduktan sonra ferrit ve perlite dönüşen ostenit dendritlerin oluşumunu içerir. Soğutma hızı ve alaşım bileşimi, dökümün tane yapısını ve mekanik özelliklerini önemli ölçüde etkiler.
Bakır Alaşımları: Pirinç ve bronz gibi bakır alaşımları sütunlu veya eş eksenli tane yapısıyla katılaşır. Bu alaşımlar, alaşımdaki farklı elementlerin katılaşma sırasında ayrıldığı ve döküm içindeki bileşim ve özelliklerde farklılıklara yol açtığı segregasyona eğilimlidir.
Katılaşma ile Döküm Kalitesi Arasındaki İlişki
Bir alaşımın katılaşma davranışı dökümün kalitesini doğrudan etkiler. Gözeneklilik, ayrışma ve sıcak yırtılma gibi kusurları en aza indirmek için düzgün ve kontrollü bir katılaşma süreci gereklidir. Örneğin hızlı soğutma, dökümün mekanik özelliklerini geliştirerek ince taneciklerin oluşmasına yol açabilir. Tersine, yavaş soğutma, kaba tanelere ve kusurlara karşı duyarlılığın artmasına neden olabilir.
Katılaşma Süresi ve Hızı
Katılaşma süresi ve hızı, dökümün boyutu, şekli ve kalıp malzemesinin termal özellikleri gibi faktörlerden etkilenir. Katılaşma süresi, tüm dökümün sıvıdan katıya geçişi için gereken süreyi ifade ederken, katılaşma hızı bu geçişin meydana gelme hızını ifade eder.
Daha hızlı katılaşma hızları genellikle erimiş metalden ısıyı hızla çıkaran soğuk kalıpların kullanılması gibi tekniklerle elde edilir. Bu, daha ince taneli bir yapıya ve gelişmiş mekanik özelliklere neden olur. Ancak aşırı hızlı soğutma, termal gerilimlere ve çatlamaya neden olabilir. Bu nedenle katılaşma hızı ile döküm kalitesi arasında optimum dengenin sağlanması çok önemlidir.
Gönderim zamanı: 11 Ekim 2024